DE102018206770A1 - Electrode for a discharge lamp, discharge lamp and method for producing an electrode - Google Patents

Electrode for a discharge lamp, discharge lamp and method for producing an electrode Download PDF

Info

Publication number
DE102018206770A1
DE102018206770A1 DE102018206770.8A DE102018206770A DE102018206770A1 DE 102018206770 A1 DE102018206770 A1 DE 102018206770A1 DE 102018206770 A DE102018206770 A DE 102018206770A DE 102018206770 A1 DE102018206770 A1 DE 102018206770A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
axis
section
cross
plateau
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE102018206770.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Maria Nilius
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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 Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Priority to DE102018206770.8A priority Critical patent/DE102018206770A1/en
Priority to KR1020190045555A priority patent/KR20190126709A/en
Priority to JP2019082117A priority patent/JP7337532B2/en
Priority to CN201910362990.6A priority patent/CN110444465A/en
Publication of DE102018206770A1 publication Critical patent/DE102018206770A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/022Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
    • 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
    • H01J61/0732Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the construction of the electrode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/82Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
    • H01J61/822High-pressure mercury lamps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/84Lamps with discharge constricted by high pressure
    • H01J61/86Lamps with discharge constricted by high pressure with discharge additionally constricted by close spacing of electrodes, e.g. for optical projection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/04Manufacture of electrodes or electrode systems of thermionic cathodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/14Manufacture of electrodes or electrode systems of non-emitting electrodes

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d), die eine Längserstreckungsrichtung (L), ein die Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) in der Längserstreckungsrichtung (L) begrenzendes Elektrodenplateau (12) und eine in der Längserstreckungsrichtung (L) verlaufende Elektrodenachse (A) aufweist, sowie einen ersten Elektrodenabschnitt (14) mit einem sich entlang der Elektrodenachse (A) in Richtung des Elektrodenplateaus (12) verjüngendem Querschnitt. Dabei weist der erste Elektrodenabschnitt (14) eine Oberfläche (14a) und mehrere in der Oberfläche (14a) angeordnete Vertiefungen (20) auf, wobei die Oberfläche (14a) in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse (A) einen ersten Winkel (φ, φ1, φ2) größer als 0° und kleiner als 90° mit der Elektrodenachse (A) einschließt. Weiterhin erstreckt sich eine jeweilige Vertiefung (20) bezüglich der Oberfläche (14a) in einer jeweiligen Haupterstreckungsrichtung (H, H'), die mit der Oberfläche (14a) einen von einem rechten Winkel verschiedenen jeweiligen zweiten Winkel (β) einschließt, so dass eine jeweilige Vertiefung (20) in dem Querschnitt entlang der Elektrodenachse (A) betrachtet bezüglich einer Senkrechten zur Oberfläche (14a) asymmetrisch geformt ist.

Figure DE102018206770A1_0000
The invention relates to an electrode (10a, 10b, 10c, 10d) which has a longitudinal extension direction (L), an electrode plateau (12) delimiting the electrode (10a, 10b, 10c, 10d) in the longitudinal direction (L) and one in the longitudinal extension direction (L) extending electrode axis (A), and a first electrode portion (14) having a along the electrode axis (A) in the direction of the electrode plateau (12) tapered cross-section. In this case, the first electrode section (14) has a surface (14a) and a plurality of recesses (20) arranged in the surface (14a), the surface (14a) having a first angle (φ, φ1) in a cross section along the electrode axis (A) , φ2) greater than 0 ° and less than 90 ° with the electrode axis (A). Furthermore, a respective recess (20) extends with respect to the surface (14a) in a respective main extension direction (H, H ') which encloses with the surface (14a) a respective second angle (β) different from a right angle such that a respective recess (20) in the cross-section along the electrode axis (A) viewed asymmetrically with respect to a perpendicular to the surface (14a).
Figure DE102018206770A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrode für eine Entladungslampe, wobei die Elektrode eine Längserstreckungsrichtung und ein Elektrodenplateau aufweist, welches die Elektrode an einem Ende in ihrer Längserstreckungsrichtung begrenzt. Weiterhin weist die Elektrode eine in der Längserstreckungsrichtung verlaufende Elektrodenachse auf. Zudem weist die Elektrode in der Längserstreckungsrichtung einen ersten Elektrodenabschnitt mit einem sich entlang der Elektrodenachse in Richtung des Elektrodenplateaus verjüngenden Querschnitt auf. Außerdem weist der erste Elektrodenabschnitt eine Oberfläche und mehrere in der Oberfläche angeordnete Vertiefungen auf, wobei eine jeweilige Vertiefung zumindest teilweise um die Elektrodenachse verläuft und wobei die Oberfläche in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse einen ersten Winkel größer als 0° und kleiner als 90° mit der Elektrodenachse einschließt. Zur Erfindung gehören auch eine Entladungslampe mit einer solchen Elektrode und ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrode für eine Entladungslampe.The invention relates to an electrode for a discharge lamp, wherein the electrode has a longitudinal extension direction and an electrode plateau, which delimits the electrode at one end in its longitudinal direction. Furthermore, the electrode has an electrode axis extending in the longitudinal direction. In addition, in the longitudinal direction the electrode has a first electrode section with a cross section that tapers along the electrode axis in the direction of the electrode plateau. In addition, the first electrode portion has a surface and a plurality of recesses arranged in the surface, wherein a respective recess extends at least partially around the electrode axis and wherein the surface in a cross section along the electrode axis has a first angle greater than 0 ° and less than 90 ° with the Includes electrode axis. The invention also includes a discharge lamp with such an electrode and a method for producing an electrode for a discharge lamp.

Die Erfindung ist auf dem Gebiet der Elektroden für Entladungslampen, insbesondere für Gleichstromentladungslampen, angesiedelt, wie sie zum Beispiel in Belichtern für die Halbleiterindustrie oder in Kinoprojektoren verwendet werden. Solche Lampen arbeiten mit einem Quecksilber- oder einem Xenonplasma, welches zwischen zwei gegenüberliegenden Elektroden, einer Anode und einer Kathode, erzeugt wird, die in der Regel von einem Quarzglaskolben umgeben sind. Die thermische Belastung in diesen Lampen ist oft sehr groß, sodass es zur Verdampfung von Anoden- und Kathodenmaterial kommt, welches in der Regel aus Wolfram, unter Umständen mit Zusätzen, besteht. Daraus resultiert oft eine verminderte Lichtleistung bedingt durch zwei Punkte: Zum einen können Verformungen und ein Rückbrand der Elektroden eintreten, die die Lichtausbeute der Lampen im Reflektor vermindern. Zum anderen kann sich das abgedampfte Material an dem Glaskolben der Lampe niederschlagen, wodurch es zu einer Schwärzung kommt, die ebenfalls die Lichtausbeute reduziert.The invention is in the field of electrodes for discharge lamps, in particular for DC discharge lamps, as used for example in imagesetters for the semiconductor industry or in cinema projectors. Such lamps operate with a mercury or a xenon plasma generated between two opposing electrodes, an anode and a cathode, which are usually surrounded by a quartz glass bulb. The thermal load in these lamps is often very large, so that it comes to evaporation of anode and cathode material, which is usually made of tungsten, possibly with additives. This often results in reduced light output due to two points: on the one hand, deformations and backburn of the electrodes can occur, which reduce the light output of the lamps in the reflector. On the other hand, the evaporated material can be deposited on the glass bulb of the lamp, which leads to a blackening, which also reduces the light output.

Durch eine Verringerung der Temperatur der Elektroden, besonders im plasmanahen Spitzenbereich, können nun sowohl Verformung als auch Abdampfung verringert werden. Somit ist es wünschenswert, die Elektrodentemperaturen im Lampenbetrieb herabzusetzen. Zu diesem Zweck können zum Beispiel Schichten mit einer höheren Emissivität auf die Elektroden aufgebracht werden. Beispiele hierfür sind Wolframschichten, wie zum Beispiel in der EP 1047109 B1 beschrieben, oder Keramikschichten, zum Beispiel wie in der US 8710743 B2 beschrieben. Weiterhin können Kathoden zum Beispiel strukturiert werden, zum Beispiel indem mittels eines Lasers Rillen senkrecht in die Oberfläche eingebracht werden, zum Beispiel wie in der JP 3838110 B2 beschrieben. Hierdurch kann die Oberfläche vergrößert und eine erhöhte Abstrahlung erzielt werden.By reducing the temperature of the electrodes, especially in the near-plasma tip region, both deformation and evaporation can now be reduced. Thus, it is desirable to lower the electrode temperatures during lamp operation. For example, layers with a higher emissivity can be applied to the electrodes for this purpose. Examples of these are tungsten layers, such as in the EP 1047109 B1 described or ceramic layers, for example as in the US 8710743 B2 described. Further, for example, cathodes may be patterned, for example, by making grooves perpendicular to the surface by means of a laser, for example as shown in FIG JP 3838110 B2 described. As a result, the surface can be enlarged and increased radiation can be achieved.

Solche Rillen stellen entsprechend Vertiefungen dar, die gegenüber einer definierten Oberfläche vertieft sind. Zudem können Elektroden zum Beispiel einen zylinderförmigen Abschnitt sowie auch einen konusförmigen Abschnitt aufweisen, wobei ein solcher konusförmiger Abschnitt sich in Richtung des Elektrodenplateaus verjüngt, sodass entsprechend die Oberfläche dieses konusförmigen Abschnitts in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse einen Winkel zwischen 0 und 90° mit der Elektrodenachse einschließt. Die beschriebenen Rillen können dabei sowohl in konusförmigen Abschnitten nahe dem Elektrodenplateau als auch auf der Mantelfläche von zylinderförmigen Abschnitten von Elektroden eingebracht werden.Such grooves correspond to depressions which are recessed in relation to a defined surface. In addition, electrodes may for example have a cylindrical portion as well as a cone-shaped portion, wherein such a cone-shaped portion tapers in the direction of the electrode plateau, so corresponding to the surface of this conical portion in a cross section along the electrode axis an angle between 0 and 90 ° with the electrode axis includes. The grooves described can be introduced both in conical sections near the electrode plateau and on the lateral surface of cylindrical sections of electrodes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Elektrode, eine Entladungslampe und ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrode bereitzustellen, welche eine möglichst effiziente Erniedrigung der Elektrodentemperatur im Lampenbetrieb ermöglichen.The object of the present invention is to provide an electrode, a discharge lamp and a method for producing an electrode, which allow the most efficient possible lowering of the electrode temperature in lamp operation.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Elektrode, eine Entladungslampe und ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrode mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.This object is achieved by an electrode, a discharge lamp and a method for producing an electrode having the features according to the respective independent patent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figures.

Eine erfindungsgemäße Elektrode für eine Entladungslampe weist eine Längserstreckungsrichtung und ein Elektrodenplateau auf, welches die Elektrode an einem Ende in ihrer Längserstreckungsrichtung begrenzt. Darüber hinaus weist die Elektrode eine in der Längserstreckungsrichtung verlaufende Elektrodenachse auf, wobei die Elektrode in der Längserstreckungsrichtung weiterhin einen ersten Elektrodenabschnitt mit einem sich entlang der Elektrodenachse in Richtung des Elektrodenplateaus verjüngenden Querschnitt aufweist. Dabei weist der erste Elektrodenabschnitt eine Oberfläche und mehrere in der Oberfläche angeordnete Vertiefungen auf, wobei eine jeweilige Vertiefung zumindest teilweise um die Elektrodenachse verläuft. Zudem schließt die Oberfläche in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse einen ersten Winkel größer als 0° und kleiner als 90° mit der Elektrodenachse ein. Des Weiteren erstreckt sich eine jeweilige Vertiefung bezüglich der Oberfläche in einer jeweiligen Haupterstreckungsrichtung , die mit der Oberfläche einen von einem rechten Winkel verschiedenen jeweiligen zweiten Winkel einschließt, so dass eine jeweilige Vertiefung in dem Querschnitt entlang der Elektrodenachse betrachtet bezüglich einer Senkrechten zur Oberfläche (14a) asymmetrisch geformt ist.An electrode for a discharge lamp according to the invention has a longitudinal direction of extension and an electrode plateau which delimits the electrode at one end in its longitudinal direction. In addition, the electrode has an electrode axis extending in the direction of longitudinal extent, wherein the electrode further has a first electrode section in the longitudinal direction with a cross-section that tapers in the direction of the electrode plateau along the electrode axis. In this case, the first electrode section has a surface and a plurality of recesses arranged in the surface, with a respective recess extending at least partially around the electrode axis. In addition, the surface includes in a cross section along the electrode axis a first angle greater than 0 ° and less than 90 ° with the electrode axis. Furthermore, a respective recess extends with respect to the surface in a respective main extension direction, which encloses with the surface a respective second angle different from a right angle, such that a respective depression in the cross section viewed along the electrode axis is perpendicular to the surface (FIG. 14a) is asymmetrically shaped.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die bisherigen senkrecht zur Oberfläche orientierten Strukturen gerade im konusförmigen Teil der Elektroden den Nachteil bergen, dass der Wärmeeintrag durch Absorption der Strahlung aus dem Lichtbogen erhöht ist. Dagegen wird, wenn die mehreren eine Strukturierung bildenden Vertiefungen nicht senkrecht zur Oberfläche geneigt sind, sondern in einem anderen Winkel zur Oberfläche und zum Beispiel senkrecht zur Elektrodenachse, die Plasmastrahlung zu einem größeren Teil reflektiert, und zwar in Richtung Kolben. Dies verbessert die Wärmeabfuhr in dem hinteren Bereich der Lampe, das heißt in Richtung der Halteelemente und des Sockels. Indem also die jeweiligen Vertiefungen sich in ihre Haupterstreckungsrichtung nicht in einem rechten Winkel zur Oberfläche erstrecken, sondern in einem zweiten Winkel, sodass die jeweiligen Vertiefungen bezüglich einer Senkrechten zur Oberfläche asymmetrisch geformt, also zum Beispiel gegenüber dieser Senkrechten geneigt sind, lässt sich eine deutlich effizientere Kühlung der Elektrode durch diese durch die jeweiligen Vertiefungen bereitgestellten Rillen beziehungsweise Strukturen bereitstellen. Zudem ergeben sich durch solche Strukturen beziehungsweise Vertiefungen gerade im konusförmigen Bereich einer Elektrode noch weitere Vorteile, insbesondere gegenüber Beschichtungen zur Erhöhung der Wärmeemission. Wolframschichten leiten dabei die Wärme nur in einem sehr unzureichenden Maße ab. Die Keramikschichten weisen bezüglich der Wärmeabfuhr zwar große Vorteile auf, allerdings haben sie den Nachteil, dass sie nicht so temperaturstabil sind wie beispielsweise Wolframschichten. Kritische Temperaturen finden sich besonders nahe der Elektrodenspitzen, insbesondere bis zu 2.700 Grad Celsius. So gibt es sowohl auf der Anodenseite als auch auf der Kathodenseite einen spitzennahen Bereich, der sinnvollerweise nicht mit einer Keramik beschichtet werden sollte, weil sich diese sonst im Laufe des Lampenbetriebs zersetzt oder abdampft. Zudem können sich Schichtbestandteile am Kolben niederschlagen und hier die Transmission mindern. Für die Beschichtung kritische Temperaturen können ebenfalls beim Zünden der Lampe auftreten. Setzt der heiße Bogen, der mehrere 1000 Grad Celsius besitzt, auf der Beschichtung an, so kann diese partiell zerstört werden, woraus die zuvor beschriebenen Probleme entstehen. Strukturierte Oberflächen, das heißt also die die Vertiefungen aufweisende Oberfläche, zeigen diese Temperaturempfindlichkeit vorteilhafterweise nicht. Da gerade der Konusteil einer Elektrode in der Regel sehr nahe an dem Elektrodenplateau angeordnet ist, ist es besonders vorteilhaft, in diesem Elektrodenabschnitt derartige, eine Struktur bereitstellende Vertiefung vorzusehen.The invention is based on the recognition that the previous structures oriented perpendicular to the surface, especially in the cone-shaped part of the electrodes, have the disadvantage that the heat input is increased by absorption of the radiation from the arc. In contrast, if the plurality of patterning recesses are not inclined perpendicular to the surface but at a different angle to the surface and, for example, perpendicular to the electrode axis, the plasma radiation will be reflected to a greater extent in the direction of the bulb. This improves the heat dissipation in the rear area of the lamp, that is to say in the direction of the holding elements and the base. Thus, as the respective recesses do not extend in their main extension direction at a right angle to the surface, but at a second angle such that the respective recesses are asymmetrically shaped with respect to a normal to the surface, ie, for example, inclined with respect to that perpendicular, a significantly more efficient one can be achieved Provide cooling of the electrode by these provided by the respective recesses grooves or structures. In addition, such structures or depressions, especially in the cone-shaped region of an electrode, give rise to further advantages, in particular over coatings for increasing the heat emission. Tungsten layers dissipate the heat only to a very inadequate extent. Although the ceramic layers have great advantages in terms of heat dissipation, they have the disadvantage that they are not as temperature-stable as, for example, tungsten layers. Critical temperatures are found especially near the electrode tips, in particular up to 2,700 degrees Celsius. Thus, there is an area close to the tip on both the anode side and the cathode side, which should not be coated with a ceramic, because otherwise it decomposes or evaporates during lamp operation. In addition, layer components can precipitate on the piston and reduce the transmission here. Critical temperatures for the coating can also occur when the lamp is ignited. If the hot arc, which has several 1000 degrees Celsius, on the coating, so this can be partially destroyed, resulting in the problems described above. Structured surfaces, ie the surface having the recesses, advantageously do not show this temperature sensitivity. Since the cone part of an electrode is usually arranged very close to the electrode plateau, it is particularly advantageous to provide such a structure-providing depression in this electrode section.

Die Senkrechte zur Oberfläche des ersten Elektrodenabschnitts, bezüglich welcher eine jeweilige Vertiefung asymmetrisch geformt ist, kann so definiert sein, dass diese durch den Mittelpunkt einer Verbindungslinie zwischen zwei Punkten der Oberfläche verläuft, die beidseitige Randpunkte oder Begrenzungspunkte einer betreffenden Vertiefung betrachtet im Querschnitt durch die Elektrodenachse darstellen, wobei diese Senkrechte weiterhin senkrecht auf dieser Verbindungslinie steht. Grenzen die Vertiefungen in der Oberfläche zum Beispiel unmittelbar aneinander an, so ist zwischen je zwei Vertiefungen ein Maximum gebildet, welches einen solchen Randpunkt definiert. Die Oberfläche des ersten Elektrodenabschnitts kann im Querschnitt betrachtet zum Teil auch nur aus solchen Randpunkten oder Randbereichen bestehen. Die Haupterstreckungsrichtung kann beispielsweise so definiert sein, dass diese im Querschnitt durch die Elektrodenachse betrachtet durch den Mittelpunkt oben definierter Verbindungslinie zwischen zwei Punkten der Oberfläche verläuft, die beidseitige Randpunkte oder Begrenzungspunkte einer betreffenden Vertiefung betrachtet im Querschnitt durch die Elektrodenachse darstellen, und durch das Minimum der betreffenden Vertiefung in diesem Querschnitt betrachtet, wobei das Minimum den Punkt oder Bereich der Vertiefung darstellt, der den größten Abstand zur Oberfläche bzw. zur oben definierten Verbindungslinie aufweist. Weiterhin stellt diese Oberfläche des ersten Elektrodenabschnitts vorzugsweise eine Konusfläche dar.The perpendicular to the surface of the first electrode portion, with respect to which a respective recess is asymmetrically shaped, may be defined to pass through the center of a connecting line between two points of the surface, the two-sided edge points or boundary points of a respective recess viewed in cross-section through the electrode axis represent, this vertical is still perpendicular to this connecting line. If, for example, the depressions in the surface directly adjoin one another, a maximum is formed between each two depressions, which defines such an edge point. The surface of the first electrode section can, seen in cross-section, in part only consist of such edge points or edge regions. The main direction of extension can for example be defined so that it extends in cross section through the electrode axis through the center defined above connecting line between two points of the surface, the two-sided edge points or boundary points of a respective depression considered in cross section through the electrode axis represent, and by the minimum of considered in this cross section, wherein the minimum represents the point or area of the recess, which has the greatest distance from the surface or to the above-defined connecting line. Furthermore, this surface of the first electrode section preferably represents a conical surface.

Die Elektrode kann im Allgemeinen als eine Kathode oder auch eine Anode ausgebildet sein. Weiterhin ist die Elektrode vorzugsweise rotationssymmetrisch um die in der Längserstreckungsrichtung verlaufende Rotationsachse ausgebildet. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Vertiefungen die Elektrodenachse nicht nur zum Teil sondern vollständig umlaufen, zum Beispiel ringförmig. Dadurch kann die durch die Vertiefungen bereitgestellte vergrößerte Oberfläche maximiert werden.The electrode may be generally formed as a cathode or an anode. Furthermore, the electrode is preferably formed rotationally symmetrical about the axis of rotation extending in the longitudinal direction. Furthermore, it is advantageous if the depressions not only partially but completely circulate the electrode axis, for example annularly. Thereby, the increased surface provided by the recesses can be maximized.

Zudem ist die Elektrode oder zumindest der Grundkörper vorzugsweise zum Großteil aus Wolfram gebildet, insbesondere im Wesentlichen vollständig aus Wolfram. Insbesondere kann die Elektrode beziehungsweise ihr Grundkörper vollständig bis auf optionale Dotierungen des Wolframmaterials, zum Beispiel Thoriumoxid, Lanthanoxid, Zirkonoxid, Kohlenstoff und/oder Kalium, aus Wolfram bestehen. Die Dotierung kann zum Beispiel kleiner als 2% sein. Durch Dotierungen lässt sich zum Beispiel die Elektronenemissivität der Elektrode erhöhen.In addition, the electrode or at least the main body is preferably formed largely of tungsten, in particular substantially entirely of tungsten. In particular, the electrode or its basic body can be made entirely of tungsten, except for optional dopings of the tungsten material, for example thorium oxide, lanthanum oxide, zirconium oxide, carbon and / or potassium. The doping can for Example be less than 2%. By doping, for example, the electron emission of the electrode can be increased.

Darüber hinaus können die jeweiligen Vertiefungen derart geformt sein, dass die jeweiligen Haupterstreckungsrichtungen in dem Querschnitt entlang der Elektrodenachse betrachtet ausgehend von der Oberfläche in Richtung der Elektrodenachse in einer zu dem Elektrodenplateau hinweisenden Richtung gegenüber der Senkrechten zur Oberfläche geneigt sind. Dadurch ergibt sich also beispielswiese eine sägezahnähnliche Oberflächenstruktur mit Zacken, die vom Elektrodenplateau weggeneigt sind. Diese Struktur ist bezüglich der Reflexion der Plasmastrahlung besonders effizient.Moreover, the respective recesses may be formed such that the respective main extension directions in the cross section along the electrode axis, starting from the surface in the direction of the electrode axis, are inclined in a direction toward the electrode plateau with respect to the normal to the surface. Thus, for example, this results in a sawtooth-like surface structure with teeth, which are inclined away from the electrode plateau. This structure is particularly efficient with respect to the reflection of the plasma radiation.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung schließen die jeweiligen Haupterstreckungsrichtungen in ihrer theoretischen Verlängerung in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse mit der Elektrodenachse einen dritten Winkel ein, der zwischen 70° und 110°, vorzugsweise zwischen 80° und 100°. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei ein Bereich um 90° erwiesen, so dass es besonders bevorzugt ist, wenn dieser dritte Winkel zwischen 85° und 95° liegt, besser noch zwischen 88° und 92° liegt und besonders bevorzugt 90° beträgt. Es hat sich gezeigt, dass die Wärmeabfuhr gerade dann optimal ist, wenn sich die Vertiefungen im Wesentlichen senkrecht zur Elektrodenachse erstrecken. Daher kann durch eine derartige Ausbildung der Vertiefungen, die sich senkrecht zur Elektrodenachse erstrecken, oder zumindest in einem Winkelbereich nahe eines rechten Winkels die Wärmeabfuhr besonders effizient gestaltet werden.In a further advantageous embodiment of the invention include the respective main extension directions in their theoretical extension in a cross section along the electrode axis with the electrode axis a third angle, between 70 ° and 110 °, preferably between 80 ° and 100 °. In this case, a region around 90 ° has proven to be particularly advantageous, so that it is particularly preferred if this third angle lies between 85 ° and 95 °, better still lies between 88 ° and 92 ° and particularly preferably is 90 °. It has been shown that the heat dissipation is optimal just when the recesses extend substantially perpendicular to the electrode axis. Therefore, by such a configuration of the recesses, which extend perpendicular to the electrode axis, or at least in an angular range near a right angle, the heat dissipation can be made particularly efficient.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist eine jeweilige Vertiefung eine erste Flankenfläche auf, welche von der Oberfläche zu einem Minimum der Vertiefung , zum Beispiel geradlinig oder auch gekrümmt, verläuft und welche dem Elektrodenplateau abgewandt ist, wobei eine jeweilige Vertiefung weiterhin eine der jeweiligen ersten Flankenfläche gegenüberliegende zweite Flankenfläche aufweist, welche von der Oberfläche zu dem jeweiligen Minimum der jeweiligen Vertiefung verläuft und welche dem Elektrodenplateau zugewandt ist, wobei eine jeweilige erste Länge der ersten Flankenfläche vom Minimum bis zur Oberfläche in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse kleiner ist als eine jeweilige zweite Länge der zweiten Flankenfläche vom Minimum zur Oberfläche im Querschnitt entlang der Elektrodenachse. Im Querschnitt entlang der Elektrodenachse betrachtet können die jeweiligen Vertiefungen also zum Beispiel sägezahnartig verlaufen, zum Beispiel zickzackförmig, wobei die dem Elektrodenplateau zugewandten Flanken länger sind als die dem Elektrodenplateau abgewandten Flanken, sodass die letztendlich so gebildeten Vertiefungen beziehungsweise Stege vom Elektrodenplateau weggeneigt sind.In a further advantageous embodiment of the invention, a respective recess has a first flank surface, which extends from the surface to a minimum of the recess, for example rectilinear or curved, and which faces away from the electrode plateau, wherein a respective recess further one of the respective first Flank surface opposite second flank surface which extends from the surface to the respective minimum of the respective recess and which faces the electrode plateau, wherein a respective first length of the first flank surface from the minimum to the surface in a cross section along the electrode axis is smaller than a respective second Length of the second flank surface from the minimum to the surface in cross section along the electrode axis. Viewed in cross-section along the electrode axis, the respective recesses can thus extend, for example, sawtooth-like, for example, zigzag, the flanks facing the electrode plateau being longer than the flanks facing away from the electrode plateau, so that the recesses or webs ultimately formed are inclined away from the electrode plateau.

Das Minimum stellt insbesondere den in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse am weitesten von der Oberfläche entfernten Punkt bzw. Bereich der Vertiefung dar. Das Minimum einer Vertiefung bildet also vorzugsweise eine um die Elektrodenachse umlaufende Linie oder einen umlaufenden Bereich.In particular, the minimum represents the point or region of the depression furthest away from the surface in a cross section along the electrode axis. The minimum of a depression thus preferably forms a line running around the electrode axis or a circumferential region.

Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn das Verhältnis der ersten Länge zur zweiten Länge höchstens 0,9 beträgt. Ist das Verhältnis größer als 0,9,so kommt der Vorteil der verringerten Absorption der Plasmastrahlung gegenüber von senkrecht zur Oberfläche ausgerichteten Vertiefungen nur noch geringfügig zum Tragen. Durch ein Längenverhältnis kleiner als 0,9 kann so eine besonders effiziente Verringerung der Absorption bereitgestellt werden.It is furthermore particularly advantageous if the ratio of the first length to the second length is at most 0.9. If the ratio is greater than 0.9, the advantage of the reduced absorption of the plasma radiation compared to depressions aligned perpendicular to the surface is only marginally significant. By an aspect ratio smaller than 0.9, a particularly efficient reduction of the absorption can be provided.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Verhältnis der ersten Länge zur zweiten Länge mindestens 0,6 beträgt. Hierdurch kann eine besonders effiziente thermische Emission erreicht werden. Dies ist dadurch bedingt, dass im Wesentlichen der Bereich der Rillen zu der erhöhten thermischen Emission beiträgt, bei dem die beiden Flankenflächen zweier benachbarter Vertiefungen, also einander zugewandter Flankenflächen zweier benachbarter Vertiefungen, sich noch gegenüberstehen, aufgrund der durch den so gebildeten Hohlraum bedingten Schwarzkörperstrahlung. Je kleiner also das Verhältnis der ersten Länge zur zweiten Länge wird, desto mehr Material muss abgetragen werden, ohne dass sich bei einem Verhältnis kleiner als 0,6 ein weiter zunehmender positiver Einfluss auf das Emissionsverhalten einstellt.Furthermore, it is preferred that the ratio of the first length to the second length is at least 0.6. As a result, a particularly efficient thermal emission can be achieved. This is due to the fact that substantially the region of the grooves contributes to the increased thermal emission, in which the two flank surfaces of two adjacent depressions, ie mutually facing flank surfaces of two adjacent depressions, still face each other, due to the black body radiation caused by the cavity thus formed. Thus, the smaller the ratio of the first length to the second length becomes, the more material has to be removed, without a further increasing positive influence on the emission behavior being established at a ratio smaller than 0.6.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die erste und die zweite Flankenfläche einer jeweiligen Vertiefung im Querschnitt entlang der Elektrodenachse geradlinig und schneiden sich im Minimum der jeweiligen Vertiefung, wobei eine Winkelhalbierende der ersten und zweiten Flankenfläche einer jeweiligen Vertiefung im Querschnitt entlang der Elektrodenachse in der Haupterstreckungsrichtung verläuft. Die Vertiefungen können also gewissermaßen eine geneigte Zickzackstruktur haben beziehungsweise in ihrem Querschnitt dreiecksförmig ausgebildet sein, wobei dann die Haupterstreckungsrichtung dieser Vertiefungen durch die Winkelhalbierende definiert ist. Geradlinig verlaufende Flankenflächen, insbesondere in Bezug auf den Querschnitt entlang der Elektrodenachse betrachtet, lassen sich herstellungstechnisch besonders einfach realisieren. Im Allgemeinen sind aber auch andere Formgebungen denkbar.In a further advantageous embodiment of the invention, the first and the second flank surface of a respective recess in the cross section along the electrode axis rectilinear and intersect at the minimum of the respective recess, wherein an angle bisector of the first and second flank surface of a respective recess in cross section along the electrode axis in the Main extension direction runs. The depressions can thus have a kind of inclined zigzag structure or triangular shape in their cross section, in which case the main extension direction of these depressions is defined by the bisecting line. Straight flank surfaces, in particular Considered with respect to the cross section along the electrode axis, manufacturing technology can be implemented particularly easily. In general, however, other shapes are conceivable.

Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn im Querschnitt entlang der Elektrodenachse eine Breite einer jeweiligen Vertiefung kleiner ist als die erste Länge der ersten Flankenfläche einer jeweiligen Vertiefung, insbesondere wobei die Breite höchstens halb so groß ist wie die erste Länge. Wenn die Höhe der Erhöhungen beziehungsweise die korrespondierende Tiefe zwischen den Vertiefungen im Verhältnis zur Strukturbreite deutlich größer ist, kann dadurch vorteilhafterweise ebenfalls eine erhöhte Abstrahlung erzielt werden, da hierdurch eine vergrößerte Oberfläche bereitgestellt werden kann.Furthermore, it is particularly advantageous if, in cross section along the electrode axis, a width of a respective depression is smaller than the first length of the first flank surface of a respective depression, in particular wherein the width is at most half as large as the first length. If the height of the elevations or the corresponding depth between the depressions is significantly greater in relation to the structure width, an increased radiation can advantageously also be achieved, since an enlarged surface can thereby be provided.

Die Vertiefungen müssen aber nicht notwendigerweise im Minimum spitz zulaufen, sondern können auch mehr oder weniger abgerundet ausgebildet sein. Daher ist es auch denkbar, dass der erste Flankenbereich im Minimum der jeweiligen Vertiefung kontinuierlich in den zweiten Flankenbereich übergeht, sodass die jeweilige Vertiefung eine Rundung im Bereich des Minimums aufweist. In gleicher Weise kann dies auch für die zwischen je zwei benachbart angeordneten Vertiefungen befindlichen Maxima gelten.However, the depressions do not necessarily have to be tapered to a minimum, but may also be more or less rounded. Therefore, it is also conceivable that the first flank region merges continuously in the minimum of the respective depression into the second flank region, so that the respective depression has a rounding in the region of the minimum. In the same way, this can also apply to the maxima located between two adjacently arranged depressions.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung schließt ein jeweiliger erster Flankenbereich einer jeweiligen Vertiefung sich an den zweiten Flankenbereich der Vertiefung unmittelbar an. Zudem können auch benachbarte Vertiefungen direkt aneinander anschließen. Diese Ausführungsform hat den großen Vorteil, dass so sehr viele Vertiefungen auf möglichst geringer Oberfläche angeordnet werden können, wodurch die durch die Vertiefungen beziehungsweise durch diese bereitgestellte Strukturierung der Oberfläche eine möglichst große Oberfläche zur Abstrahlung von Wärme zur Verfügung steht.In a further advantageous embodiment of the invention, a respective first flank region of a respective depression directly adjoins the second flank region of the depression. In addition, adjacent wells can connect directly to each other. This embodiment has the great advantage that so many depressions can be arranged on the smallest possible surface, so that the largest possible surface for the radiation of heat is available through the depressions or through these provided structuring of the surface.

Aber auch hier sind andere Ausgestaltungen denkbar. Zum Beispiel kann es auch vorgesehen sein, dass ein jeweiliger erster Flankenbereich einer jeweiligen Vertiefung von dem zweiten Flankenbereich der gleichen oder einer benachbarten Vertiefung räumlich getrennt ist und mit dem zweiten Flankenbereich der gleichen oder der benachbarten Vertiefung über einen, insbesondere im Querschnitt entlang der Elektrodenachse betrachtet geradlinig oder gekrümmt verlaufenden, Abschnitt der Oberfläche verbunden ist. Dabei ist es bevorzugt, dass dieser Abschnitt dennoch möglichst kurz ist, zum Beispiel maximal so lang wie die Breite einer Vertiefung, um eine möglichst große Oberfläche bereitstellen zu können.But here too, other embodiments are conceivable. For example, it can also be provided that a respective first flank region of a respective depression is spatially separated from the second flank region of the same or an adjacent depression and viewed with the second flank region of the same or adjacent depression over one, in particular in cross-section along the electrode axis straight or curved extending portion of the surface is connected. It is preferred that this section is still as short as possible, for example, as long as the width of a depression in order to provide the largest possible surface.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Elektrode einen zweiten Elektrodenabschnitt auf, insbesondere einen zylinderförmigen Elektrodenabschnitt, wobei der erste Elektrodenabschnitt in der Längserstreckungsrichtung zwischen dem zweiten Elektrodenabschnitt und dem Elektrodenplateau angeordnet ist. Theoretisch kann auch dieser zweite Elektrodenabschnitt auf seiner Mantelfläche entsprechende Erhebungen beziehungsweise Vertiefungen, zumindest bereichsweise, aufweisen, was jedoch aus den später noch beschriebenen Gründen weniger bevorzugt ist.In a further advantageous embodiment of the invention, the electrode has a second electrode section, in particular a cylindrical electrode section, wherein the first electrode section is arranged in the longitudinal direction between the second electrode section and the electrode plateau. Theoretically, this second electrode section can also have corresponding elevations or depressions, at least in regions, on its lateral surface, which however is less preferred for reasons which will be described later.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass der erste Elektrodenabschnitt als konusförmiger Elektrodenabschnitt ausgebildet ist, das heißt also als Kegel oder Kegelstumpf. Dabei kann der erste Elektrodenabschnitt an den zweiten Elektrodenabschnitt und an das Elektrodenplateau angrenzen. Mit anderen Worten stellt das Elektrodenplateau den Stumpf bzw. die Deckfläche des konusförmigen ersten Elektrodenabschnitts dar, und zudem stellt der erste Elektrodenabschnitt den einzigen konusförmigen Elektrodenabschnitt der Elektrode dar. Jedoch sind auch hier wiederum andere Geometrien denkbar, die unter Umständen aus verschiedenen prozesstechnischen Gründen sinnvoll sein können. Beispielsweise kann die Elektrode auch mehrere, vorzugsweise zwei, Konusflächen besitzen. Mit anderen Worten kann die Elektrode einen konusförmigen dritten Elektrodenabschnitt aufweisen, der einen Öffnungswinkel aufweist, der sich vom Öffnungswinkel des ersten Elektrodenabschnitts, der durch den ersten Winkel bereitgestellt ist, verschieden ist, wobei der erste Elektrodenabschnitt entweder zwischen dem zweiten Elektrodenabschnitt und dem dritten Elektrodenabschnitt angeordnet ist oder der dritte Elektrodenabschnitt zwischen dem zweiten Elektrodenabschnitt und dem ersten Elektrodenabschnitt angeordnet ist. Die Elektrode kann also mehrere konusförmige Abschnitte aufweisen, die sich in ihrem Öffnungswinkel zueinander unterscheiden. Die im Rahmen der Erfindung und ihren Ausgestaltungen beschriebenen Vertiefungen können dabei in entsprechender Weise auf jedem dieser mehreren konusförmigen Abschnitte oder auch nur auf einem einzigen dieser konusförmigen Abschnitte angeordnet sein. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass nur der erste konusförmige Elektrodenabschnitt die beschriebenen Vertiefungen aufweist, wobei dieser Elektrodenabschnitt zwischen dem zylinderförmigen zweiten Elektrodenabschnitt und dem ebenfalls konusförmigen dritten Elektrodenabschnitt angeordnet ist. Hierdurch kann zum Beispiel ein Schutz der Strukturierung, zum Beispiel bei der Verbindung mit anderen Lampenteilen, bereitgestellt werden.Furthermore, it is preferred that the first electrode section is designed as a cone-shaped electrode section, that is to say as a cone or truncated cone. In this case, the first electrode section can adjoin the second electrode section and the electrode plateau. In other words, the electrode plateau represents the stump or the top surface of the cone-shaped first electrode portion, and moreover, the first electrode portion is the only cone-shaped electrode portion of the electrode. However, again other geometries are conceivable here, which may make sense for different process engineering reasons can. For example, the electrode may also have a plurality, preferably two, conical surfaces. In other words, the electrode may have a cone-shaped third electrode portion having an opening angle different from the opening angle of the first electrode portion provided by the first angle, wherein the first electrode portion is disposed either between the second electrode portion and the third electrode portion or the third electrode portion is disposed between the second electrode portion and the first electrode portion. The electrode can thus have a plurality of cone-shaped sections, which differ in their opening angle to each other. The recesses described in the context of the invention and its embodiments can be arranged in a corresponding manner on each of these several conical sections or even on a single one of these conical sections. For example, it may be provided that only the first cone-shaped electrode section has the recesses described, wherein this electrode section is arranged between the cylindrical second electrode section and the likewise cone-shaped third electrode section. In this way, for example, a protection of structuring, for example, in the connection with other lamp parts, can be provided.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der zweite Elektrodenabschnitt zumindest in einem Bereich eine keramische Beschichtung zur Erhöhung der Wärmeemission aufweist. Hierdurch lässt sich die Wärmeabfuhr noch zusätzlich steigern. Zudem sind die Keramikbeschichtungen in Bezug auf die Wärmeabfuhr deutlich effizienter als zum Beispiel Wolframbeschichtungen. Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn die keramische Beschichtung zum Beispiel eine Teilchenverbund-Beschichtung aus einer Matrixschicht und in die Matrixschicht eingelagerten Partikeln ausgebildet ist. Die die Matrixschicht bereitstellende Substanz kann zum Beispiel durch ZrO2 bereitgestellt werden. Als eingelagerte Partikel eignen sich vor allem Wolframpartikel. Besonders bevorzugt ist die keramische Beschichtung zu mindestens 10 Volumenprozent aus der keramischen Substanz gebildet, und die Wolframpartikel stellen vorzugsweise zwischen 2 Volumenprozent und 40 Volumenprozent der Beschichtung bereit. Eine solche Beschichtung hat sich als besonders effizient bezüglich der Erhöhung der Wärmeemission gezeigt. Als Matrixwerkstoffe kommen neben ZrO2 auch andere in Betracht. Der Schmelzpunkt solcher Werkstoffe sollte möglichst hoch sein, bevorzugt größer als 2.000 Grad Celsius, besonders bevorzugt größer als 2.500 Grad Celsius. Geeignete Werkstoffklassen sind unter anderem Oxide, Fluoride, Karbide und Nitride, beispielsweise auch MgF2, SiC beziehungsweise AIN. Als besonders geeignet für eine oxydische Matrixschicht hat sich jedoch ZrO2 erwiesen, da es eine hohe mechanische Stabilität mit hoher Transparenz verbindet. Die Matrix verleiht der Metallstruktur der eingelagerten Wolframpartikel Stabilität. Dies kann durch Zugabe von Y2U3 und/oder MgO weiter erhöht werden. Alternativ kann die Matrixschicht auch nur aus Y2U3 beziehungsweise MgO anstelle von ZrO2 bestehen. Furthermore, it is advantageous if the second electrode section has a ceramic coating for increasing the heat emission, at least in one area. As a result, the heat dissipation can be further increased. In addition, the ceramic coatings are much more efficient in terms of heat dissipation than, for example, tungsten coatings. Furthermore, it is particularly advantageous if the ceramic coating, for example, a particle composite coating of a matrix layer and in the matrix layer embedded particles is formed. The substance providing the matrix layer may be provided by ZrO 2 , for example. As embedded particles are especially tungsten particles. More preferably, the ceramic coating is at least 10% by volume formed from the ceramic substance, and the tungsten particles preferably provide between 2% and 40% by volume of the coating. Such a coating has been found to be particularly efficient in increasing heat emission. Other suitable matrix materials besides ZrO 2 are others. The melting point of such materials should be as high as possible, preferably greater than 2,000 degrees Celsius, more preferably greater than 2,500 degrees Celsius. Suitable classes of materials include oxides, fluorides, carbides and nitrides, for example, MgF 2 , SiC or AIN. However, ZrO 2 has proven to be particularly suitable for an oxidic matrix layer since it combines high mechanical stability with high transparency. The matrix gives stability to the metal structure of the embedded tungsten particles. This can be further increased by adding Y 2 U 3 and / or MgO. Alternatively, the matrix layer may consist only of Y 2 U 3 or MgO instead of ZrO 2 .

Eine keramische Beschichtung weist gerade im zylinderförmigen Bereich der Elektrode besonders große Vorteile, vor allem auch gegenüber dem Vorsehen einer Strukturierung bzw. von Erhöhungen auf. Zum einen ist die keramische Beschichtung deutlich günstiger. Zudem kann aber auch eine effizientere Kühlung der Elektrode bereitgestellt werden. Da zudem der zylindrische Elektrodenabschnitt deutlich weiter vom Elektrodenplateau entfernt ist als der konische Elektrodenabschnitt, ist auch die Gefahr einer Beschädigung der Beschichtung durch zu hohe Temperaturen nicht gegeben oder zumindest deutlich verringert. Daher ist es bevorzugt, dass ein möglichst großer Bereich der Mantelfläche des zylindrischen Elektrodenabschnitts, zum Beispiel mindestens 90% der Oberfläche des zweiten Elektrodenabschnitts, eine solche keramische Beschichtung aufweist.A ceramic coating has especially in the cylindrical region of the electrode particularly great advantages, especially against the provision of structuring or elevations. First, the ceramic coating is much cheaper. In addition, however, a more efficient cooling of the electrode can be provided. In addition, since the cylindrical electrode portion is significantly further away from the electrode plateau than the conical electrode portion, the risk of damage to the coating due to excessive temperatures is not given or at least significantly reduced. Therefore, it is preferred that the largest possible area of the lateral surface of the cylindrical electrode section, for example at least 90% of the surface of the second electrode section, has such a ceramic coating.

Weiterhin ist es deshalb auch besonders vorteilhaft, wenn, wie dies gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Fall ist, der zweite Elektrodenabschnitt keine Oberflächenstrukturen, das heißt also keine eingelaserte Rillenstruktur oder ähnliches, aufweist, da so eine möglichst große Fläche für die keramische Beschichtung zur Verfügung steht.Furthermore, it is therefore also particularly advantageous if, as is the case according to a further preferred embodiment of the invention, the second electrode section has no surface structures, that is to say no lasered groove structure or the like, since in this way the largest possible area for the ceramic coating is available.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Entladungslampe, insbesondere eine Hochdruckentladungslampe, mit einer erfindungsgemäßen Elektrode oder einer ihrer Ausgestaltungen. Insbesondere kann die Entladungslampe auch zwei der erfindungsgemäßen Elektroden oder zwei ihrer Ausgestaltungen aufweisen, wobei dann vorzugsweise eine der Elektroden als Anode und eine als Kathode ausgebildet ist.Furthermore, the invention relates to a discharge lamp, in particular a high-pressure discharge lamp, with an electrode according to the invention or one of its embodiments. In particular, the discharge lamp may also have two of the electrodes according to the invention or two of their embodiments, wherein then preferably one of the electrodes is formed as an anode and one as a cathode.

Die Elektroden können dabei in einem Lampenkolben der Entladungslampe angeordnet sein, wobei dieser Lampenkolben mit einem Gasgemisch gefüllt ist. Die Entladungslampe kann zudem wie die eingangs beschriebenen Lampen ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Entladungslampe als Xenon-Kurzbogenlampe ausgebildet sein. Eine solche Lampe, die auch OSRAM XBO®-Lampe genannt wird, kann im Allgemeinen zum Beispiel mit einem Gasgemisch, welches ein Edelgas, wie Argon, Xenon, Krypton, enthält, ausgebildet sein. OSRAM XBO®-Lampen emittieren Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich und werden beispielsweise bei der klassischen und digitalen Filmprojektion eingesetzt. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Entladungslampe als Lampe mit einem Quecksilber umfassenden Gasgemisch ausgebildet ist, wie zum Beispiel OSRAM HBO®-Lampen. Die Entladungslampe kann zum Beispiel als Quecksilberkurzbogenlampe ausgebildet sein. Solche Lampen emittieren Licht zumindest zum Teil im UV-Bereich und können zum Beispiel bei der lithografischen Strukturierung von Halbleitern verwendet werden. Da OSRAM HBO®-Lampen üblicherweise in einem deutlich höheren Preissegment als OSRAM XBO®-Lampen angesiedelt sind, ist die Verwendung der lebensdauererhöhenden erfindungsgemäßen Elektrode oder einer ihrer Ausgestaltungen hier besonders rentabel.The electrodes can be arranged in a lamp envelope of the discharge lamp, this lamp envelope being filled with a gas mixture. The discharge lamp can also be designed as the lamps described above. For example, the discharge lamp may be formed as a xenon short-arc lamp. Such a lamp, which is also called an OSRAM XBO® lamp, may generally be formed, for example, with a gas mixture containing a noble gas such as argon, xenon, krypton. OSRAM XBO® lamps emit light in the visible wavelength range and are used, for example, in classical and digital film projection. However, it is particularly advantageous if the discharge lamp is designed as a lamp with a mercury-comprising gas mixture, such as OSRAM HBO® lamps. The discharge lamp may be formed, for example, as a mercury short-arc lamp. Such lamps emit light at least partially in the UV range and can be used, for example, in the lithographic patterning of semiconductors. Since OSRAM HBO® lamps are usually located in a significantly higher price segment than OSRAM XBO® lamps, the use of the lifetime-enhancing electrode according to the invention or one of its embodiments is particularly profitable here.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrode für eine Entladungslampe, wobei ein Elektrodengrundkörper bereitgestellt wird, der eine Längserstreckungsrichtung aufweist und ein Elektrodenplateau, welches die Elektrode an einem Ende in ihrer Längserstreckungsrichtung begrenzt. Darüber hinaus weist der Elektrodengrundkörper eine in der Längserstreckungsrichtung verlaufende Elektrodenachse auf und einen in der Längserstreckungsrichtung ersten Elektrodenabschnitt mit einem sich entlang der Elektrodenachse in Richtung des Elektrodenplateaus verjüngenden Querschnitt. Weiterhin weist der erste Elektrodenabschnitt eine Oberfläche auf, die in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse einen ersten Winkel größer als 0° und kleiner als 90° mit der Elektrodenachse einschließt und in welchen mittels eines Lasers mehrere Vertiefungen eingebracht werden, sodass eine jeweilige Vertiefung zumindest teilweise um die Elektrodenachse verläuft. Weiterhin werden die jeweiligen Vertiefungen mit einer Haupterstreckungsrichtung in einem zweiten Winkel zur Oberfläche angebracht, der von einem rechten Winkel verschieden ist, so dass eine jeweilige Vertiefung in dem Querschnitt entlang der Elektrodenachse betrachtet bezüglich einer Senkrechten zur Oberfläche asymmetrisch geformt wird.In addition, the invention also relates to a method for manufacturing an electrode for a discharge lamp, wherein an electrode main body is provided, which has a longitudinal extension direction and an electrode plateau, which limits the electrode at one end in its longitudinal direction. In addition, the electrode base body has an electrode axis extending in the longitudinal extension direction and a first electrode section in the longitudinal extension direction with a cross section that tapers along the electrode axis in the direction of the electrode plateau. Further points the first electrode section has a surface that encloses in a cross section along the electrode axis a first angle greater than 0 ° and less than 90 ° with the electrode axis and in which a plurality of recesses are introduced by means of a laser, so that a respective recess at least partially around the electrode axis runs. Further, the respective recesses are attached with a main extension direction at a second angle to the surface other than a right angle, so that a respective recess in the cross section along the electrode axis is asymmetrically shaped with respect to a normal to the surface.

Die für die erfindungsgemäßen Elektrode und ihre Ausgestaltungen genannten Vorteile gelten in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Entladungslampe und das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren. Zudem ermöglichen die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Elektrode und ihren Ausgestaltungen genannten gegenständlichen Merkmale die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens durch weitere Verfahrensschritte.The advantages mentioned for the electrode according to the invention and its embodiments apply in the same way to the discharge lamp according to the invention and the production method according to the invention. In addition, the subject features mentioned in connection with the electrode according to the invention and its embodiments make possible the development of the production method according to the invention by further method steps.

Besonders bevorzugt werden die Vertiefungen in die Oberfläche des Elektrodengrundkörpers mittels Ultrakurzzeitlaser erzeugt. Die optionale Keramikbeschichtung kann in nachfolgenden Schritten oder auch zuvor durch ein geeignetes Beschichtungsverfahren, zum Beispiel durch Aufsintern, auf den zylindrischen Abschnitt der Elektrode aufgetragen werden.Particularly preferably, the recesses are produced in the surface of the electrode body by means of ultra-short-time laser. The optional ceramic coating can be applied to the cylindrical portion of the electrode in subsequent steps or else beforehand by a suitable coating method, for example by sintering.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing.

Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Elektrode für eine Entladungslampe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung der Elektrode aus 1 in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3 eine schematische Darstellung eines konusförmigen Elektrodenabschnitts der Elektrode aus 1 in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 4 eine schematische Darstellung einer Elektrode mit zwei konusförmigen Abschnitten in einer Seitenansicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 5 eine schematische Darstellung der Elektrode aus 4 in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 6 eine schematische Detailansicht eines der konusförmigen Bereiche der Elektrode aus 4 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 7 eine schematische Darstellung einer Entladungslampe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • 8 eine graphische Darstellung des Verlaufs der Intensität in Abhängigkeit von der Brenndauer für zwei verschiedene Entladungslampen im Vergleich.
Showing:
  • 1 a schematic representation of an electrode for a discharge lamp according to an embodiment of the invention;
  • 2 a schematic representation of the electrode 1 in a cross section along the electrode axis according to an embodiment of the invention;
  • 3 a schematic representation of a cone-shaped electrode portion of the electrode 1 in a cross section along the electrode axis according to an embodiment of the invention;
  • 4 a schematic representation of an electrode with two cone-shaped sections in a side view according to another embodiment of the invention;
  • 5 a schematic representation of the electrode 4 in a cross section along the electrode axis according to an embodiment of the invention;
  • 6 a schematic detail view of one of the cone-shaped portions of the electrode 4 according to an embodiment of the invention;
  • 7 a schematic representation of a discharge lamp according to an embodiment of the invention; and
  • 8th a graphical representation of the course of the intensity as a function of the burning time for two different discharge lamps in comparison.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Elektrode 10a gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 zeigt die Elektrode 10a nochmals in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse A. Die Elektrode 10a erstreckt sich hierbei in einer Längserstreckungsrichtung L und weist ein Elektrodenplateau 12 auf, welches die Elektrode an einem Ende in ihrer Längserstreckungsrichtung L begrenzt. Die Elektrodenachse A verläuft parallel zur Längserstreckungsrichtung L. Vorzugsweise ist die Elektrode 10a rotationssymmetrisch um die Elektrodenachse A ausgebildet. In diesem Beispiel weist die Elektrode einen konusförmigen ersten Elektrodenabschnitt 14 sowie einen zylinderförmigen zweiten Elektrodenabschnitt 16 auf. Der konusförmige Elektrodenabschnitt 14 schließt sich dabei direkt an den zylinderförmigen Elektrodenabschnitt 16 in der Längserstreckungsrichtung L an, wobei weiterhin das Elektrodenplateau 12 direkt an dem konusförmigen Elektrodenabschnitt 14 in der Längserstreckungsrichtung L angrenzt. Die konusförmige Oberfläche 14a (siehe 3) des konusförmigen Elektrodenabschnitts 14 schließen dabei einen Winkel φ mit der Elektrodenachse A ein. Dieser Winkel φ ist größer als 0° und kleiner als 90°. 1 shows a schematic representation of an electrode 10a according to an embodiment of the invention. 2 shows the electrode 10a again in a cross section along the electrode axis A , The electrode 10a extends here in a longitudinal direction L and has an electrode plateau 12 on which the electrode at one end in its longitudinal direction L limited. The electrode axis A runs parallel to the longitudinal direction L , Preferably, the electrode 10a rotationally symmetric about the electrode axis A educated. In this example, the electrode has a cone-shaped first electrode section 14 and a cylindrical second electrode section 16 on. The cone-shaped electrode section 14 closes itself directly to the cylindrical electrode section 16 in the longitudinal direction L , wherein furthermore the electrode plateau 12 directly on the cone-shaped electrode section 14 in the longitudinal direction L borders. The cone-shaped surface 14a (please refer 3 ) of the cone-shaped electrode portion 14 close an angle φ with the electrode axis A one. This angle φ is greater than 0 ° and less than 90 °.

Zur Verbesserung der Wärmeabfuhr weist die Elektrode 10a vorteilhafterweise eine Rillenstruktur 18 auf, die aus mehreren Vertiefungen 20 (siehe 3) gebildet ist. Exemplarisch weist die Elektrode 10a diese Rillenstruktur im konusförmigen Elektrodenabschnitt 14 auf, und vorzugsweise nicht im zylinderförmigen Elektrodenabschnitt 16, wenngleich dies prinzipiell möglich wäre. Im Bereich des zylinderförmigen Elektrodenabschnitts 16, der sich in diesem Beispiel über sowohl die erste Teillänge 11 als auch die zweite Teillänge 12 in der Längserstreckungsrichtung L erstreckt, kann zum Beispiel eine Beschichtung zur Erhöhung der Wärmeemission angeordnet sein, insbesondere eine keramische Beschichtung, wie zum Beispiel eine Beschichtung mit einer Matrix aus ZrO2 mit darin eingelagerten Wolframpartikeln.To improve the heat dissipation, the electrode 10a advantageously a groove structure 18 on, consisting of several wells 20 (please refer 3 ) is formed. Exemplary, the electrode 10a this groove structure in the cone-shaped electrode portion 14 on, and preferably not in the cylindrical electrode section 16 although this would be possible in principle. In the region of the cylindrical electrode section 16 , which in this example is about both the first part length 11 as well as the second part length 12 in the longitudinal direction L For example, a coating may be arranged to increase the heat emission, in particular a ceramic coating, such as, for example, a coating having a matrix of ZrO 2 with tungsten particles embedded therein.

Die Rillenstruktur 20 im konischen Elektrodenabschnitt 14 wird nun anhand von 3 beschrieben. 3 zeigt dabei eine schematische Querschnittsdarstellung des konischen Elektrodenabschnitts 14. Der konische Elektrodenabschnitt 14 weist eine Konusfläche, nämlich die Oberfläche 14a, mit mehreren die Rillenstruktur 18 bildenden und in der Oberfläche 14a angeordneten Vertiefungen 20 auf, von welchen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur zwei mit einem Bezugszeichen versehen sind. Zwischen je zwei Vertiefungen 20 ist damit eine jeweilige Erhöhung 21 gegenüber einer theoretisch parallel zur Oberfläche 14a verlaufenden Grundfläche 14b gebildet, wobei diese Grundfläche 14b, die also in dem dargestellten Querschnitt durch die jeweiligen Minima N der Vertiefungen 20 verläuft, real keine ideale konusförmige Fläche darstellt, da die Vertiefungen 20 bedingt durch Fertigungstoleranzen nicht gleich tief sind. Diese Rillenstruktur 18 ist dabei durch Kurzzeitlasern in die Oberfläche 14a eingebracht, die ursprünglich entlang der gestrichelt dargestellten Linie als konusförmige Fortsetzung der konusförmigen Oberfläche, die sich direkt an das Elektrodenplateau 12 anschließt, gebildet war. Diese ursprüngliche Oberfläche 14a stellt dann letztendlich die in 3 dargestellte Einhüllende und die jeweiligen Maxima M der Vertiefungen 20 bzw. Erhebungen 21 dar. Diese Erhebungen 21 erstrecken sich nun jeweils in eine Haupterstreckungsrichtung H' von der Grundfläche 14b weg, oder anders gesagt, die jeweiligen Vertiefungen erstrecken sich von der Oberfläche 14a in der Haupterstreckungsrichtung H hin zur Elektrodenachse A, wobei die Haupterstreckungsrichtungen H, H' parallel verlaufen. Vorteilhafterweise schließen nun die jeweiligen Haupterstreckungsrichtungen H, H' mit der Oberfläche 14a jeweils einen von einem rechten Winkel verschiedenen jeweiligen zweiten Winkel β ein, sodass die die Erhebungen 21 bezüglich einer Senkrechten zur Oberfläche 14a von dem Elektrodenplateau 12 weggeneigt sind. Insbesondere sind in diesem Beispiel die jeweiligen Haupterstreckungsrichtungen H, H' so orientiert, dass diese mit der Elektrodenachse A einen rechten Winkel, der hier auch mit γ bezeichnet ist, einschließen. Im Allgemeinen kann dieser Winkel γ zwischen 70° und 110°, vorzugsweise zwischen 80° und 100° liegen, und besonders bevorzugt zwischen 88° und 92° liegen.The groove structure 20 in the conical electrode section 14 will now be based on 3 described. 3 shows a schematic cross-sectional view of the conical electrode portion 14 , The conical electrode section 14 has a cone surface, namely the surface 14a , with several the groove structure 18 forming and in the surface 14a arranged depressions 20 on, for reasons of clarity, only two are provided with a reference numeral. Between every two wells 20 is thus a respective increase 21 opposite to a theoretical parallel to the surface 14a extending base area 14b formed, with this base area 14b , That is, in the illustrated cross section through the respective minima N the wells 20 runs, real does not represent an ideal cone-shaped surface, since the depressions 20 due to manufacturing tolerances are not the same depth. This groove structure 18 is thereby by short-term lasers in the surface 14a introduced, originally along the dashed line as a conical continuation of the cone-shaped surface, extending directly to the electrode plateau 12 connects, was formed. This original surface 14a then finally puts the in 3 shown envelope and the respective maxima M the wells 20 or surveys 21 These surveys 21 each now extend in a main direction of extension H' from the base 14b away, or in other words, the respective recesses extend from the surface 14a in the main extension direction H towards the electrode axis A , where the main directions of extension H . H' run parallel. Advantageously, close now the respective main extension directions H . H' with the surface 14a each one different from a right angle respective second angle β one, so that the surveys 21 with respect to a perpendicular to the surface 14a from the electrode plateau 12 are inclined. In particular, in this example, the respective main directions of extension H . H' oriented so that this with the electrode axis A a right angle here with too γ is included. In general, this angle can γ between 70 ° and 110 °, preferably between 80 ° and 100 °, and more preferably between 88 ° and 92 °.

Diese Rillenstruktur 18 hat im Gegensatz zu Strukturen, bei welchen solche Rillen senkrecht zur Oberfläche 14a orientiert sind, den großen Vorteil, dass der Wärmeeintrag durch den Entladungsbogen, welcher im Betrieb einer Entladungslampe mit solchen Elektroden 10a zwischen den jeweiligen Elektrodenplateaus 12 verläuft, deutlich vermindert ist, weil ein größerer Anteil der Strahlung durch die Rillenstruktur 18 reflektiert und nicht absorbiert wird.This groove structure 18 In contrast to structures where such grooves are perpendicular to the surface 14a are oriented, the great advantage that the heat input through the discharge arc, which in the operation of a discharge lamp with such electrodes 10a between the respective electrode plateaus 12 runs, is significantly reduced, because a larger proportion of the radiation through the groove structure 18 reflected and not absorbed.

Weiterhin weist eine jeweilige Vertiefung 20 eine vom Elektrodenplateau 12 abgewandte und von einem Maximum M bis zur Grundfläche 14b bzw. von der Oberfläche 14a bis zu dem Minimum N verlaufende erste Flankenfläche F1 auf, welche im Querschnitt entlang der Elektrodenachse A eine Länge vom Maximum M bis zur Grundfläche 14b aufweist, die mit T1 bezeichnet ist. Zudem weist eine jeweilige Vertiefung 20 eine korrespondierende zweite Flankenfläche F2 auf, welche dem Elektrodenplateau 12 zugewandt ist und sich ebenfalls von einem jeweiligen Maximum M der Vertiefung 20 bis zur Grundfläche 14b bzw. von der Oberfläche 14a bis zum Minimum N erstreckt und in dem Querschnitt entlang der Elektrodenachse A eine Länge vom Maximum M bis zur Grundfläche 14b aufweist, welche mit T2 bezeichnet ist. In diesem Beispiel ist die Rillenstruktur 18 als sägezahnartige Zickzackstruktur ausgebildet, sodass die jeweiligen Flankenflächen F1, F2 in dem Querschnitt entlang der Elektrodenachse A geradlinig verlaufen und sich im Maximum M zweier benachbarter Vertiefungen 20 schneiden. Weiterhin sind die Vertiefungen 20 derart ausgebildet, dass eine Winkelhalbierende W, die den Winkel zwischen den beiden Flankenflächen F1, F2 im gezeigten Querschnitt halbiert, entlang der Haupterstreckungsrichtung H, H' und damit ebenfalls senkrecht zur Elektrodenachse A verläuft. Die dargestellten Winkel α1 und α2, die also zwischen den jeweiligen Flankenflächen F1 und F2 und der Winkelhalbierenden W liegen, sind entsprechend gleich groß. Weiterhin hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Verhältnis der Länge T1 der ersten Flankenfläche F1 zur zweiten Länge T2 der zweiten Flankenfläche F2 im Bereich zwischen 0,6 und 0,9 liegt. Ist dieses Verhältnis deutlich größer als 0,9, so ist der Vorteil der verringerten Absorption der Plasmastrahlung deutlich weniger signifikant. Da zudem der Bereich der Rillen zu der erhöhten thermischen Emission beiträgt, bei dem die beiden Schenkel, das heißt die jeweiligen Flankenflächen F1, F2, sich noch gegenüberstehen, also auf der Länge T1 maßgeblich beitragen, so ist es vorteilhaft, wenn das oben beschriebene Verhältnis auch größer ist als 0,6. Andernfalls muss umso mehr Material abgetragen werden, ohne dass sich ein positiver Einfluss auf das Emissionsverhalten einstellt.Furthermore, has a respective recess 20 one from the electrode plateau 12 remote and from a maximum M to the base area 14b or from the surface 14a to the minimum N running first flank surface F1 which in cross section along the electrode axis A a length from the maximum M to the base area 14b which is designated T1. In addition, has a respective recess 20 a corresponding second flank surface F2 on which the electrode plateau 12 is facing and also from a respective maximum M the depression 20 to the base area 14b or from the surface 14a to the minimum N extends and in the cross section along the electrode axis A a length from the maximum M to the base area 14b which is denoted by T2. In this example, the groove structure 18 designed as a sawtooth zigzag structure, so that the respective flank surfaces F1 . F2 in the cross section along the electrode axis A run straight and in the maximum M two adjacent wells 20 to cut. Furthermore, the depressions 20 formed such that an angle bisector W that measures the angle between the two flank surfaces F1 . F2 halved in the cross section shown, along the main extension direction H . H' and thus also perpendicular to the electrode axis A runs. The illustrated angles α1 and α2, ie between the respective flank surfaces F1 and F2 and the bisector W are equal. Furthermore, it has proved to be particularly advantageous if the ratio of the length T1 the first flank surface F1 to the second length T2 the second flank surface F2 in the range between 0.6 and 0.9. If this ratio is significantly greater than 0.9, the advantage of reduced plasma radiation absorption is significantly less significant. In addition, since the region of the grooves contributes to the increased thermal emission, in which the two legs, that is, the respective flank surfaces F1 . F2 , still facing each other, so on the length T1 contribute significantly, so it is advantageous if the ratio described above is greater than 0.6. Otherwise, all the more material has to be removed without having a positive influence on the emission behavior.

Im Übrigen lässt sich das Längenverhältnis T1 zu T2 wie folgt in Abhängigkeit von den Winkeln α1 beziehungsweise α2 und φ berechnen: T1/T2 = sin ( 90 ° α 1 φ ) / sin ( 90 ° α 1 + φ ) .

Figure DE102018206770A1_0001
Incidentally, the aspect ratio can be T1 to T2 as follows depending on the angles α1 and α2 and φ to calculate: T1 / T2 = sin ( 90 ° - α 1 - φ ) / sin ( 90 ° - α 1 + φ ) ,
Figure DE102018206770A1_0001

Zudem hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn auch das Längen-Breiten-Verhältnis einer jeweiligen Vertiefung 20 eine bestimmte Mindestgröße aufweist. Die Breite B einer jeweiligen Vertiefung 20 kann zum Beispiel, wie in 3 dargestellt, definiert sein, und zwar als Summe der senkrechten Abstände der jeweiligen dem Maximum M gegenüberliegenden Enden der Flankenflächen F1, F2 von der Winkelhalbierenden W. Diese Abstände sind jeweils mit B1 und B2 bezeichnet. Besonders vorteilhaft ist es insbesondere, wenn das Verhältnis der ersten Länge T1 der ersten Flankenfläche F1 zur Breite B mindestens 2 beträgt.In addition, it has proved to be advantageous, although the length-width ratio of a respective recess 20 has a certain minimum size. The width B a respective recess 20 can, for example, as in 3 shown, defined as the sum of the vertical distances of the respective maximum M opposite ends of the flank surfaces F1 . F2 from the bisector W , These distances are denoted by B1 and B2 respectively. It is particularly advantageous in particular if the ratio of the first length T1 the first flank surface F1 to the width B is at least 2.

Das Verhältnis der ersten Länge T1 der ersten Flankenfläche F1 zur Breite B lässt sich im Übrigen wie folgt in Abhängigkeit von den Winkeln α1, der gleich dem Winkel α2 ist, und φ berechnen: T1/B = [ sin ( 90 ° α 1 φ ) sin ( 90 ° α 1 ) ] / [ sin ( 90 ° φ ) sin ( 2 α 1 ) ] .

Figure DE102018206770A1_0002
The ratio of the first length T1 the first flank surface F1 to the width B can be, moreover, as follows depending on the angles α1, which is equal to the angle α2, and φ to calculate: T1 / B = [ sin ( 90 ° - α 1 - φ ) sin ( 90 ° - α 1 ) ] / [ sin ( 90 ° - φ ) sin ( 2 α 1 ) ] ,
Figure DE102018206770A1_0002

Anhand der folgenden Tabelle sind verschiedene mögliche Kombinationen der Winkel α1 bzw. α2 und φ, sowie die daraus resultierenden Verhältnisse T1/T2 und T1/B veranschaulicht: φ α1 = α2 T1/T2 T1/B 30 5 0,90 5,43 40 5 0,86 5,30 50 5 0,81 5,12 60 5 0,74 4,85 30 7,5 0,86 3,51 40 7,5 0,80 3,38 50 7,5 0,73 3,20 60 7,5 0,63 2,93 30 10 0,82 2,55 40 10 0,74 2,42 50 10 0,65 2,24 60 10 0,53 1,97 30 12,5 0,77 1,97 40 12,5 0,69 1,84 50 12,5 0,58 1,66 60 12,5 0,45 1,39 The following table shows various possible combinations of the angles α1 or α2 and φ , as well as the resulting conditions T1 / T2 and T1 / B illustrates: φ α1 = α2 T1 / T2 T1 / B 30 5 0.90 5.43 40 5 0.86 5.30 50 5 0.81 5.12 60 5 0.74 4.85 30 7.5 0.86 3.51 40 7.5 0.80 3.38 50 7.5 0.73 3.20 60 7.5 0.63 2.93 30 10 0.82 2.55 40 10 0.74 2.42 50 10 0.65 2.24 60 10 0.53 1.97 30 12.5 0.77 1.97 40 12.5 0.69 1.84 50 12.5 0.58 1.66 60 12.5 0.45 1.39

Die Länge T2 liegt vorzugsweise im Bereich von 0,2 mm bis 1,2 mm vorzugsweise im Bereich von 0,5 mm bis 1 mm. Die bevorzugten Bereiche für die erste Länge T1 und die Breite B ergeben sich entsprechend oben genannter Beziehungen.The length T2 is preferably in the range of 0.2 mm to 1.2 mm, preferably in the range of 0.5 mm to 1 mm. The preferred ranges for the first length T1 and the width B arise in accordance with the above-mentioned relationships.

Die beschriebene Strukturierung beziehungsweise Rillenstruktur 18 kann in entsprechender Weise für jede Fläche angewandt werden, deren Normale nicht senkrecht zur Elektrodenachse A orientiert ist, also insbesondere auch dann, wenn es mehr als eine solche konische Fläche gibt, wie zum Beispiel in 4 und 5 dargestellt.The described structuring or groove structure 18 can be applied in a similar way for any surface whose normal is not perpendicular to the electrode axis A is oriented, ie in particular even if there is more than one conical surface, such as in 4 and 5 shown.

4 zeigt dabei eine schematische Darstellung einer Elektrode 10b gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung und 5 einen Querschnitt durch diese Elektrode aus 4 entlang der Elektrodenachse A. In diesem Beispiel weist die Elektrode 10b also wiederum einen zylindrischen Elektrodenabschnitt 16 auf, einen sich in der Längserstreckungsrichtung L anschließenden ersten konischen Abschnitt 14, sowie einen sich weiterhin an diesen anschließenden weiteren konischen Abschnitt 22. An diesen weiteren konischen Abschnitt 22 schließt sich wiederum das Elektrodenplateau 12 in der Längserstreckungsrichtung L an. Diese beiden konischen Abschnitte 14, 22 schließen nun zwei verschiedene Winkel φ1, φ2 mit der Elektrodenachse 1 ein. In beiden dieser konischen Abschnitte 14, 22 können wiederum entsprechende Rillenstrukturen 18, wie zu 3 beschrieben, angeordnet sein. In diesem Beispiel ist lediglich im mittleren konischen Abschnitt 14, der zwischen dem zylindrischen Elektrodenabschnitt 16 und dem weiteren konischen Abschnitt 22 angeordnet ist, eine derartige Rillenstruktur 18 vorgesehen. Diese ist in 6 nochmal in einer Detailansicht gezeigt. Die jeweiligen Vertiefungen 20, die diese Rillenstruktur 18 bereitstellen, verlaufen wiederum in jeweiligen Haupterstreckungsrichtungen H, die der jeweiligen Winkelhalbierenden W, wie zuvor definiert, entsprechen und welche senkrecht zur Elektrodenachse A stehen. Eine solche Geometrie kann aus verschiedenen prozesstechnischen Gründen sinnvoll sein, zum Beispiel um die Strukturierung 18 bei der Verbindung mit anderen Lampenteilen zu schützen. 4 shows a schematic representation of an electrode 10b according to a further embodiment of the invention and 5 a cross section through this electrode 4 along the electrode axis A , In this example, the electrode points 10b So again a cylindrical electrode section 16 on, one in the longitudinal direction L subsequent first conical section 14 . as well as to this subsequent further conical section 22 , At this further conical section 22 In turn, the electrode plateau closes 12 in the longitudinal direction L at. These two conical sections 14 . 22 now close two different angles φ1 . φ2 with the electrode axis 1 one. In both of these conical sections 14 . 22 can turn corresponding groove structures 18 , how to 3 described, be arranged. This example is only in the middle conical section 14 between the cylindrical electrode section 16 and the further conical section 22 is arranged, such a groove structure 18 intended. This is in 6 shown again in a detail view. The respective depressions 20 that this groove structure 18 provide, in turn, extend in respective main directions of extension H , the respective bisectors W , as defined above, and which are perpendicular to the electrode axis A stand. Such a geometry may be useful for various process engineering reasons, for example structuring 18 to protect when connecting with other lamp parts.

Bezüglich der Formgebung der Vertiefungen 20 sowie deren Anordnungen zueinander gibt es noch zahlreiche weitere vorteilhafte mögliche Ausbildungsformen. Beispielsweise müssen die Vertiefungen 20 nicht unmittelbar aneinander anschließen, sondern können zum Beispiel auch durch ein rundes oder gerades Zwischenstück voneinander getrennt sein.Regarding the shaping of the depressions 20 As well as their arrangements to each other, there are many other advantageous possible embodiments. For example, the pits must be 20 not directly adjoin one another, but may for example also be separated from each other by a round or straight intermediate piece.

7 zeigt eine schematische Darstellung einer Entladungslampe 24, die in diesem Beispiel als Hochdruckentladungslampe in Kurzbogentechnik ausgebildet ist. Die Entladungslampe 24 weist weiterhin zwei Elektroden 10c, 10d gemäß Ausführungsbeispiele der Erfindung auf, wovon eine als Anode 10c und eine als Kathode 10d ausgebildet ist. Dabei können die Kathode 10d und/oder die Anode 10c, wie zu 1 bis zu 6 beschrieben, ausgebildet sein. Die Anode 10c unterscheidet sich von der Kathode 10d zusätzlich durch ihre Formgebung, wie aus 7 ersichtlich ist. Insbesondere weist die Anode 10c vorzugsweise einen größeren Durchmesser senkrecht zu ihrer Elektrodenachse A auf, der vorzugsweise im Bereich zwischen 1 und 4 Zentimetern liegt, während die Kathode 10d einen kleineren Durchmesser senkrecht zur korrespondierenden Elektrodenachse A aufweist, der vorzugsweise im Bereich kleiner oder bis maximal 3 Zentimetern liegt. 7 shows a schematic representation of a discharge lamp 24 , which is formed in this example as a high pressure discharge lamp in short arc technique. The discharge lamp 24 also has two electrodes 10c . 10d according to embodiments of the invention, one of which as an anode 10c and one as a cathode 10d is trained. This can be the cathode 10d and / or the anode 10c , how to 1 up to 6 described, be trained. The anode 10c is different from the cathode 10d in addition, by their shape, like out 7 is apparent. In particular, the anode has 10c preferably a larger diameter perpendicular to its electrode axis A which is preferably in the range between 1 and 4 centimeters, while the cathode 10d a smaller diameter perpendicular to the corresponding electrode axis A which is preferably in the range of less than or equal to 3 centimeters.

Weiterhin weist die Entladungslampe 24 die für eine solche Lampe üblichen Komponenten wie ein Entladungsgefäß 26, einen Entladungsraum 28, der mit einem Gasgemisch gefüllt ist und in welchem sich die Elektroden 10c, 10d befinden, und weitere Komponenten auf. Das Entladungsgefäß 26 kann zum Beispiel durch einen entsprechenden Glaskolben bereitgestellt sein. Das Gasgemisch, mit welchem der Entladungsraum 28 gefüllt ist, kann zum Beispiel Quecksilber und/oder ein oder mehrere Edelgase wie Argon, Xenon, Krypton enthalten. Weiterhin weisen die jeweiligen Elektroden 10c, 10d entsprechende Elektrodenplateaus 12 auf, die einander zugewandt sind, wobei weiterhin die Anode 10c und die Kathode 10d koaxial zueinander angeordnet sind, sodass ihre jeweiligen Elektrodenachsen A auf einer Linie liegen.Furthermore, the discharge lamp 24 the usual for such a lamp components such as a discharge vessel 26 , a discharge room 28 , which is filled with a gas mixture and in which the electrodes 10c . 10d and other components. The discharge vessel 26 may for example be provided by a corresponding glass bulb. The gas mixture with which the discharge space 28 is filled, may contain, for example, mercury and / or one or more noble gases such as argon, xenon, krypton. Furthermore, the respective electrodes 10c . 10d corresponding electrode plateaus 12 on, which face each other, wherein further the anode 10c and the cathode 10d are arranged coaxially with each other so that their respective electrode axes A lie on a line.

8 zeit den Verlauf der Intensität I in Abhängigkeit von der Brenndauer t für zwei Entladungslampen in Vergleich, wobei der Intensitätsverlauf einer ersten Entladungslampe 28 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit I1 bezeichnet ist und der Intensitätsverlauf einer zweiten Entladungslampe 28 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit I2 bezeichnet ist. Beide Entladungslampen 28 wurden dabei mit einer Leistung von 13,5 kW betrieben. Auch weisen die beiden Entladungslampen jeweils eine Elektrode 10a auf, die einen konusförmigen Elektrodenabschnitt 14 aufweist, der mit Vertiefungen 20 wie zuvor beschrieben ausgebildet ist. Die Längen T1, T2 der jeweiligen Flankenflächen F1, F2 im Querschnitt entlang der Elektrodenachse A betragen in diesem Beispiel T2 = 0,8 mm und T1 = 0,5 mm, und die Breite B wie oben zu 3 definiert beträgt 0,16 mm, insbesondere wobei die jeweiligen dem Maximum M einer Vertiefung 20 abgewandten Enden der jeweiligen Flankenflächen T1, T2 im Querschnitt von der Winkelhalbierenden den jeweiligen Abstand 0,06 und 0,1 aufweisen. 8th time the course of the intensity I depending on the burning time t for two discharge lamps in comparison, wherein the intensity profile of a first discharge lamp 28 is designated according to a first embodiment of the invention with I1 and the intensity profile of a second discharge lamp 28 is designated by a second embodiment of the invention with I2. Both discharge lamps 28 were operated with an output of 13.5 kW. Also, the two discharge lamps each have an electrode 10a on, which has a cone-shaped electrode section 14 having, with recesses 20 as described above. The lengths T1 . T2 the respective flank surfaces F1 . F2 in cross section along the electrode axis A in this example T2 = 0.8 mm and T1 = 0.5 mm, and the width B as above 3 is defined as 0.16 mm, in particular wherein the respective maximum M a depression 20 opposite ends of the respective flank surfaces T1 . T2 in cross section of the bisectors have the respective distance 0.06 and 0.1.

Darüber hinaus weisen die jeweiligen Elektroden 10a einen zylinderförmigen Elektrodenabschnitt 16 auf. Im Mantelbereich der Elektrode 10a der ersten Entladungslampe 28, welche dem ersten Intensitätsverlauf I1 zugeordnet ist, wurde eine Keramikbepastung zur Erhöhung der Wärmeemission aufgetragen, die als Hauptbestandteil ZrO2 enthält, jedoch weist der Mantelbereich des zylinderförmigen Elektrodenabschnitts 16 dieser Elektrode 10a keine Strukturierung auf. Dagegen weist der zylinderförmige Elektrodenabschnitt 16 der Elektrode 10a der zweiten Entladungslampe 10a, welche dem zweiten Intensitätsverlauf I2 zugeordnet ist, Rillen mit Längen T1 = T2 = 0,8 mm und einer Breite B von 0,2 mm auf, die in einem Bereich des zylinderförmigen Elektrodenabschnitts 16 mit einer Bereichslänge von 11 = 15mm entlang der Längserstreckungsrichtung L angeordnet sind, sowie in einem weiteren Bereich des zylinderförmigen Elektrodenabschnitts 16 der Längserstreckungsrichtung L oben genannte Keramikbepastung. Vergleicht man die Intensitäten I im Laufe der Brenndauer t, so ist ersichtlich, dass die erste Entladungslampe 28 ohne Strukturierung des Mantels weniger stark degradiert als die zweite Entladungslampe 28 mit Strukturierung der Mantelfläche. Entsprechend ist es besonders vorteilhaft, und daher bevorzugt, dass der zylinderförmige Elektrodenabschnitt 16 keine Strukturierung sondern eine Keramikbeschichtung zur Erhöhung der Wärmeemission aufweist, was zusätzlich in der Herstellung auch deutlich kostengünstiger ist.In addition, the respective electrodes have 10a a cylindrical electrode section 16 on. In the jacket area of the electrode 10a the first discharge lamp 28 which the first intensity course I1 is assigned a Keramikbepastung to increase the heat emission, which contains ZrO2 as the main component, but has the cladding region of the cylindrical electrode portion 16 this electrode 10a no structuring on. In contrast, the cylindrical electrode section 16 the electrode 10a the second discharge lamp 10a which the second intensity curve I2 is assigned, grooves with lengths T1 = T2 = 0.8 mm and a width B of 0.2 mm in a portion of the cylindrical electrode portion 16 with an area length of 11 = 15mm along the longitudinal direction L are arranged, and in a wider region of the cylindrical electrode portion 16 the longitudinal direction L above-mentioned Keramikbepastung. Comparing the intensities I during the burning period t , it can be seen that the first discharge lamp 28 less structuring of the shell heavily degraded as the second discharge lamp 28 with structuring of the lateral surface. Accordingly, it is particularly advantageous, and therefore preferred, that the cylindrical electrode section 16 no structuring but a ceramic coating to increase the heat emission, which is also significantly cheaper to manufacture in addition.

Insgesamt werden so eine Elektrode, eine Entladungslampe und ein Herstellungsverfahren bereitgestellt, die es durch das Vorsehen von im Wesentlichen senkrecht zur Elektrodenachse A verlaufenden Strukturierungen in einem oder mehreren konischen Bereichen eine deutlich verbesserte Wärmeabfuhr und damit eine Erhöhung der Lebensdauer der Entladungslampe ermöglichen.Overall, such an electrode, a discharge lamp and a manufacturing method are provided by providing it substantially perpendicular to the electrode axis A extending structuring in one or more conical areas a significantly improved heat dissipation and thus allow an increase in the life of the discharge lamp.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10a10a
Elektrodeelectrode
10b10b
Elektrodeelectrode
10c10c
Anodeanode
10d10d
Kathodecathode
1212
Elektrodenplateauelectrodes plateau
1414
konischer Elektrodenabschnittconical electrode section
14a14a
Oberflächesurface
14b14b
GrundflächeFloor space
1616
zylindrischer Elektrodenabschnittcylindrical electrode section
1818
Rillenstrukturgroove structure
2020
Vertiefungdeepening
2121
Erhebungsurvey
2222
weiterer konischer Elektrodenabschnittanother conical electrode section
2424
Entladungslampedischarge lamp
2626
Entladungsgefäßdischarge vessel
2828
Entladungsraumdischarge space
AA
Elektrodenachseelectrode axis
BB
Breite der VertiefungWidth of the recess
B1B1
Abstanddistance
B2B2
Abstanddistance
F1F1
erster Flankenflächefirst flank surface
F2F2
zweiter Flankenflächesecond flank surface
HH
Haupterstreckungsrichtung einer VertiefungMain extension direction of a depression
H'H'
Haupterstreckungsrichtung einer ErhebungMain extension direction of a survey
II
Intensitätintensity
I1I1
Intensitätsverlaufintensity curve
I2I2
Intensitätsverlaufintensity curve
LL
LängserstreckungsrichtungLongitudinal extension
1111
erste Länge des zylindrischen Elektrodenabschnittsfirst length of the cylindrical electrode portion
1212
zweite Länge des zylindrischen Elektrodenabschnittssecond length of the cylindrical electrode portion
MM
Maximummaximum
NN
Minimumminimum
T1 T1
erste Länge des ersten Flankenbereichsfirst length of the first flank area
T2T2
zweite Länge des zweiten Flankenbereichssecond length of the second flank area
tt
Brenndauerburning time
WW
Winkelhalbierendebisecting
αα
Winkelangle
ββ
Winkelangle
γγ
Winkelangle
φφ
Winkelangle
φ1φ1
Winkelangle
φ2φ2
Winkelangle

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 1047109 B1 [0003]EP 1047109 B1 [0003]
  • US 8710743 B2 [0003]US 8710743 B2 [0003]
  • JP 3838110 B2 [0003]JP 3838110 B2 [0003]

Claims (15)

Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) für eine Entladungslampe, - wobei die Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) eine Längserstreckungsrichtung (L) aufweist; - wobei die Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) ein Elektrodenplateau (12) aufweist, welches die Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) an einem Ende in ihrer Längserstreckungsrichtung (L) begrenzt; - wobei die Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) eine in der Längserstreckungsrichtung (L) verlaufende Elektrodenachse (A) aufweist; - wobei die Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) in der Längserstreckungsrichtung (L) einen ersten Elektrodenabschnitt (14) mit einem sich entlang der Elektrodenachse (A) in Richtung des Elektrodenplateaus (12) verjüngendem Querschnitt aufweist; - wobei der erste Elektrodenabschnitt (14) eine Oberfläche (14a) und mehrere in der Oberfläche (14a) angeordnete Vertiefungen aufweist; - wobei eine jeweilige Vertiefung zumindest teilweise um die Elektrodenachse (A) verläuft; und - wobei die Oberfläche (14a) in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse (A) einen ersten Winkel (φ, φ1, φ2) größer als 0° und kleiner als 90° mit der Elektrodenachse (A) einschließt; dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Vertiefung(20) sich bezüglich der Oberfläche (14a) in einer jeweiligen Haupterstreckungsrichtung (H, H') erstreckt, die mit der Oberfläche (14a) einen von einem rechten Winkel verschiedenen jeweiligen zweiten Winkel (β) einschließt, so dass eine jeweilige Vertiefung in dem Querschnitt entlang der Elektrodenachse (A) betrachtet bezüglich einer Senkrechten zur Oberfläche (14a) asymmetrisch geformt ist.Electrode (10a, 10b, 10c, 10d) for a discharge lamp, - wherein the electrode (10a, 10b, 10c, 10d) has a longitudinal direction of extension (L); - wherein the electrode (10a, 10b, 10c, 10d) has an electrode plateau (12) which bounds the electrode (10a, 10b, 10c, 10d) at one end in its longitudinal direction (L); - Wherein the electrode (10a, 10b, 10c, 10d) in the longitudinal direction (L) extending electrode axis (A) has; - wherein the electrode (10a, 10b, 10c, 10d) in the longitudinal direction (L) has a first electrode section (14) with a along the electrode axis (A) in the direction of the electrode plateau (12) tapered cross-section; - wherein the first electrode portion (14) has a surface (14a) and a plurality of recesses arranged in the surface (14a); - Wherein a respective recess extends at least partially around the electrode axis (A); and - wherein the surface (14a) in a cross-section along the electrode axis (A) includes a first angle (φ, φ1, φ2) greater than 0 ° and less than 90 ° with the electrode axis (A); characterized in that a respective recess (20) extends with respect to the surface (14a) in a respective main extension direction (H, H ') which encloses with the surface (14a) a respective second angle (β) different from a right angle, such that a respective depression in the cross-section along the electrode axis (A) is asymmetrically shaped as viewed perpendicular to the surface (14a). Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Vertiefungen derart geformt sind, dass die jeweiligen Haupterstreckungsrichtungen (H, H') in dem Querschnitt entlang der Elektrodenachse (A) betrachtet ausgehend von der Oberfläche (14a) in Richtung der Elektrodenachse (A) in einer zu dem Elektrodenplateau (12) hinweisenden Richtung gegenüber der Senkrechten zur Oberfläche (14a) geneigt sind.Electrode (10a, 10b, 10c, 10d) after Claim 1 characterized in that the respective recesses are shaped such that the respective main extension directions (H, H ') in the cross section along the electrode axis (A) viewed from the surface (14a) in the direction of the electrode axis (A) in one of the Electrode plateau (12) pointing direction relative to the perpendicular to the surface (14 a) are inclined. Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Haupterstreckungsrichtungen (H, H') in ihrer theoretischen Verlängerung in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse (A) mit der Elektrodenachse (A) einen dritten Winkel (γ) einschließen, der zwischen 70° und 110°, vorzugsweise zwischen 80° und 100° liegt, und besonders bevorzugt 90° beträgt.Electrode (10a, 10b, 10c, 10d) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective main extension directions (H, H ') in their theoretical extension in a cross section along the electrode axis (A) with the electrode axis (A) has a third Include angle (γ) which is between 70 ° and 110 °, preferably between 80 ° and 100 °, and particularly preferably 90 °. Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige Vertiefung(20) eine erste Flankenfläche (F1) aufweist, welche von der Oberfläche (14a) zu einem Minimum (N) der Vertiefung (20) verläuft, und welche dem Elektrodenplateau (12) abgewandt ist, und wobei eine jeweilige Vertiefung(20) eine der jeweiligen ersten Flankenfläche (F1) gegenüberliegenden zweite Flankenfläche (F2) aufweist, welche von der Oberfläche (14a) zu dem jeweiligen Minimum (N) der jeweiligen Vertiefung verläuft, und welche dem Elektrodenplateau (12) zugewandt ist, wobei eine jeweilige erste Länge (T1) der ersten Flankenfläche (F1) vom Minimum (N) bis zur Oberfläche (14a) in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse (A) kleiner ist als eine jeweilige zweite Länge (T2) der zweiten Flankenfläche (F2) vom Minimum (N) zur Oberfläche (14a) im Querschnitt entlang der Elektrodenachse (A).Electrode (10a, 10b, 10c, 10d) according to one of the preceding claims, characterized in that a respective recess (20) has a first flank surface (F1) which extends from the surface (14a) to a minimum (N) of the recess (14). 20), and which faces away from the electrode plateau (12), and wherein a respective recess (20) has a second flank face (F2) opposite the respective first flank face (F1), which extends from the surface (14a) to the respective minimum (20). N) of the respective recess, and which faces the electrode plateau (12), wherein a respective first length (T1) of the first flank surface (F1) from the minimum (N) to the surface (14a) in a cross section along the electrode axis (A ) is smaller than a respective second length (T2) of the second flank surface (F2) from the minimum (N) to the surface (14a) in cross section along the electrode axis (A). Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der ersten Länge zur zweiten Länge höchstens 0,9 und/oder mindestens 0,6 beträgt.Electrode (10a, 10b, 10c, 10d) after Claim 4 , characterized in that the ratio of the first length to the second length is at most 0.9 and / or at least 0.6. Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Flankenfläche (F1, F2) einer jeweiligen Vertiefung(20) im Querschnitt entlang der Elektrodenachse (A) geradlinig verlaufen und sich im Minimum (M) der jeweiligen Vertiefung(20) schneiden, und wobei eine Winkelhalbierende (W) der ersten und zweiten Flankenfläche (F1, F2) einer jeweiligen Vertiefung (20) im Querschnitt entlang der Elektrodenachse (A) in der Haupterstreckungsrichtung (H, H') verläuft.Electrode (10a, 10b, 10c, 10d) according to one of Claims 4 to 5 characterized in that the first and second flank surfaces (F1, F2) of a respective recess (20) are rectilinear in cross section along the electrode axis (A) and intersect at the minimum (M) of the respective recess (20), and wherein an angle bisector (W) of the first and second flank surface (F1, F2) of a respective recess (20) extends in cross section along the electrode axis (A) in the main extension direction (H, H '). Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Querschnitt entlang der Elektrodenachse (A) eine Breite (B) einer jeweiligen Vertiefung(20) kleiner ist als die erste Länge (T1) der ersten Flankenfläche (F1) einer jeweiligen Vertiefung (20), insbesondere wobei die Breite (B) höchstens halb so groß ist wie die erste Länge (T1) .Electrode (10a, 10b, 10c, 10d) according to one of Claims 3 to 6 characterized in that in cross-section along the electrode axis (A), a width (B) of a respective recess (20) is smaller than the first length (T1) of the first flank surface (F1) of a respective recess (20), in particular wherein the width (B) is at most half the size of the first length (T1). Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige erste Flankenfläche (F1) einer jeweiligen Vertiefung (20) sich an die zweite Flankenfläche (F2) der jeweiligen Vertiefung (20) unmittelbar anschließt. Electrode (10a, 10b, 10c, 10d) according to one of Claims 3 to 7 , characterized in that a respective first flank surface (F1) of a respective recess (20) immediately adjoins the second flank surface (F2) of the respective recess (20). Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweilige erste Flankenfläche (F1) einer jeweiligen Vertiefung(20) von der zweiten Flankenfläche (F2) der Vertiefung(20) räumlich getrennt ist und mit dem zweiten Flankenfläche (F2) über einen, insbesondere im Querschnitt entlang der Elektrodenachse (A) geradlinig verlaufenden, Abschnitt verbunden ist.Electrode (10a, 10b, 10c, 10d) according to one of Claims 3 to 8th , characterized in that a respective first flank surface (F1) of a respective recess (20) of the second flank surface (F2) of the recess (20) is spatially separated and with the second flank surface (F2) over a, in particular in cross-section along the electrode axis (A) rectilinear, section is connected. Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) einen zweiten Elektrodenabschnitt (16) aufweist, insbesondere einen zylinderförmigen Elektrodenabschnitt (16), wobei der erste Elektrodenabschnitt (14) in der Längserstreckungsrichtung (L) zwischen dem zweiten Elektrodenabschnitt (16) und dem Elektrodenplateau (12) angeordnet ist.Electrode (10a, 10b, 10c, 10d) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode (10a, 10b, 10c, 10d) has a second electrode portion (16), in particular a cylindrical electrode portion (16), wherein the first Electrode portion (14) in the longitudinal direction (L) between the second electrode portion (16) and the electrode plateau (12) is arranged. Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Elektrodenabschnitt (14) als konusförmiger Elektrodenabschnitt (14) ausgebildet ist und wobei - der erste Elektrodenabschnitt (14) an den zweiten Elektrodenabschnitt (16) und an das Elektrodenplateau (12) angrenzt; oder - wobei die Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) einen konusförmigen dritten Elektrodenabschnitt (22) aufweist, der einen Öffnungswinkel (φ, φ1, φ2) aufweist, der sich vom Öffnungswinkel des ersten Elektrodenabschnitts (14), der durch den ersten Winkel bereitgestellt ist, verschieden ist, wobei der erste Elektrodenabschnitt (14) zwischen dem zweiten Elektrodenabschnitt (16) und dem dritten Elektrodenabschnitt (22) angeordnet ist oder der dritte Elektrodenabschnitt (22) zwischen dem zweiten Elektrodenabschnitt (16) und dem ersten Elektrodenabschnitt (14) angeordnet ist.Electrode (10a, 10b, 10c, 10d) after Claim 10 characterized in that the first electrode portion (14) is formed as a cone-shaped electrode portion (14) and wherein - the first electrode portion (14) adjoins the second electrode portion (16) and the electrode plateau (12); or - wherein the electrode (10a, 10b, 10c, 10d) has a cone-shaped third electrode portion (22) having an opening angle (φ, φ1, φ2), which is the opening angle of the first electrode portion (14) through the first Angle is provided, wherein the first electrode portion (14) between the second electrode portion (16) and the third electrode portion (22) is arranged or the third electrode portion (22) between the second electrode portion (16) and the first electrode portion (14 ) is arranged. Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, der zweite Elektrodenabschnitt (16) zumindest in einem Bereich eine keramische Beschichtung zur Erhöhung der Wärmeemission aufweist, insbesondere wobei der mindestens eine Bereich mindestens 90% der Oberfläche des zweiten Elektrodenabschnitts (16) bereitstellt.Electrode (10a, 10b, 10c, 10d) according to one of Claims 10 or 11 in that the second electrode section (16) has a ceramic coating for increasing the heat emission at least in one area, in particular wherein the at least one area provides at least 90% of the surface area of the second electrode section (16). Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Elektrodenabschnitt keine Oberflächenstrukturen (18)aufweist.Electrode (10a, 10b, 10c, 10d) according to one of Claims 10 to 12 , characterized in that the second electrode section has no surface structures (18). Entladungslampe (28), insbesondere Hochdruckentladungslampe, mit einer Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Discharge lamp (28), in particular high-pressure discharge lamp, with an electrode (10a, 10b, 10c, 10d) according to one of the preceding claims. Verfahren zum Herstellen einer Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) für eine Entladungslampe (28), wobei ein Elektrodengrundkörper bereitgestellt wird, - der eine Längserstreckungsrichtung (L) aufweist; - der ein Elektrodenplateau (12) aufweist, welches die Elektrode (10a, 10b, 10c, 10d) an einem Ende in ihrer Längserstreckungsrichtung (L) begrenzt; - der eine in der Längserstreckungsrichtung (L) verlaufende Elektrodenachse (A) aufweist; - der in der Längserstreckungsrichtung (L) einen ersten Elektrodenabschnitt (14) mit einem sich entlang der Elektrodenachse (A) in Richtung des Elektrodenplateaus (12) verjüngendem Querschnitt aufweist; - wobei der erste Elektrodenabschnitt (14) eine Oberfläche (14a) aufweist, die in einem Querschnitt entlang der Elektrodenachse (A) einen ersten Winkel (φ1, φ2) größer als 0° und kleiner als 90° mit der Elektrodenachse (A) einschließt und in welche mittels eines Lasers mehrere Vertiefungen (20) eingebracht werden, so dass eine jeweilige Vertiefung zumindest teilweise um die Elektrodenachse (A) verläuft; dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Vertiefungen mit einer Haupterstreckungsrichtung (H, H') in einem zweiten Winkel (β) zur Oberfläche (14a) eingebracht werden, der von einem rechten Winkel verschieden ist, so dass eine jeweilige Vertiefung in dem Querschnitt entlang der Elektrodenachse (A) betrachtet bezüglich einer Senkrechten zur Oberfläche (14a) asymmetrisch geformt wird.A method for producing an electrode (10a, 10b, 10c, 10d) for a discharge lamp (28), wherein an electrode base body is provided, - which has a longitudinal extension direction (L); - Having an electrode plateau (12) which limits the electrode (10 a, 10 b, 10 c, 10 d) at one end in its longitudinal direction (L); - Having in the longitudinal direction (L) extending electrode axis (A); - In the longitudinal direction of extension (L) has a first electrode section (14) with a along the electrode axis (A) in the direction of the electrode plateau (12) tapered cross-section; - wherein the first electrode section (14) has a surface (14a) which in a cross section along the electrode axis (A) includes a first angle (φ1, φ2) greater than 0 ° and less than 90 ° with the electrode axis (A) and in which a plurality of recesses (20) are introduced by means of a laser, so that a respective recess extends at least partially around the electrode axis (A); characterized in that the respective recesses are introduced with a main extension direction (H, H ') at a second angle (β) to the surface (14a) different from a right angle such that a respective recess in the cross section along the electrode axis (A) viewed asymmetrically with respect to a perpendicular to the surface (14a).
DE102018206770.8A 2018-05-02 2018-05-02 Electrode for a discharge lamp, discharge lamp and method for producing an electrode Pending DE102018206770A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018206770.8A DE102018206770A1 (en) 2018-05-02 2018-05-02 Electrode for a discharge lamp, discharge lamp and method for producing an electrode
KR1020190045555A KR20190126709A (en) 2018-05-02 2019-04-18 Electrode for a discharge lamp, discharge lamp and method for producing an electrode
JP2019082117A JP7337532B2 (en) 2018-05-02 2019-04-23 Electrodes for discharge lamps, methods of manufacturing discharge lamps and electrodes
CN201910362990.6A CN110444465A (en) 2018-05-02 2019-04-30 Method for the electrode of discharge lamp, discharge lamp and for manufacturing electrode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018206770.8A DE102018206770A1 (en) 2018-05-02 2018-05-02 Electrode for a discharge lamp, discharge lamp and method for producing an electrode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018206770A1 true DE102018206770A1 (en) 2019-11-07

Family

ID=68276366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018206770.8A Pending DE102018206770A1 (en) 2018-05-02 2018-05-02 Electrode for a discharge lamp, discharge lamp and method for producing an electrode

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7337532B2 (en)
KR (1) KR20190126709A (en)
CN (1) CN110444465A (en)
DE (1) DE102018206770A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7013068B1 (en) * 2020-04-30 2022-01-31 株式会社ユメックス Electrodes for short arc discharge lamps and their generation methods
JP7193676B1 (en) * 2022-10-25 2022-12-20 株式会社オーク製作所 discharge lamp

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005007767A1 (en) * 2004-03-02 2005-09-22 Ushiodenki Kabushiki Kaisha discharge lamp
WO2008055550A1 (en) * 2006-11-10 2008-05-15 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Electrode, in particular cathode, for a discharge lamp
DE102009055123A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 81543 Ceramic electrode for a high-pressure discharge lamp

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1372184A3 (en) * 2002-06-14 2006-05-31 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Electrode system for a metal halide lamp and lamp provided with such a system
JP5437586B2 (en) 2008-03-28 2014-03-12 株式会社オーク製作所 Discharge lamp
DE102009021235B4 (en) 2009-05-14 2018-07-26 Osram Gmbh Discharge lamp with coated electrode
DE102009054670A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Electrode i.e. anode, for use in e.g. xenon- or mercury-vapor short-arc lamp, has core extending in longitudinal direction and partially surrounded by cylindrical shell that is made of material, where material consists of carbon
JP5434606B2 (en) * 2010-01-07 2014-03-05 ウシオ電機株式会社 Short arc type discharge lamp
JP6649734B2 (en) * 2015-09-30 2020-02-19 株式会社オーク製作所 Discharge lamp
DE102015218878A1 (en) * 2015-09-30 2017-03-30 Osram Gmbh DC gas discharge lamp with a thorium-free cathode
JP6647678B2 (en) 2015-12-02 2020-02-14 岩崎電気株式会社 Short arc discharge lamp

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005007767A1 (en) * 2004-03-02 2005-09-22 Ushiodenki Kabushiki Kaisha discharge lamp
WO2008055550A1 (en) * 2006-11-10 2008-05-15 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Electrode, in particular cathode, for a discharge lamp
DE102009055123A1 (en) * 2009-12-22 2011-06-30 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 81543 Ceramic electrode for a high-pressure discharge lamp

Also Published As

Publication number Publication date
JP7337532B2 (en) 2023-09-04
CN110444465A (en) 2019-11-12
KR20190126709A (en) 2019-11-12
JP2019194982A (en) 2019-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0314732B1 (en) Xenon short-arc discharge lamp
DE102005007767B4 (en) Discharge lamp with a specially shaped cathode to prevent the fluctuation phenomenon of the arc
DE112012000696B4 (en) Short arc discharge lamp with cathode consisting of main part and emitter part with different porosities or crystal sizes
DE102011106005B4 (en) SHORT-DISCHARGE DISCHARGE LAMP WITH A CATHODE WITH INTERMEDIATE SPACES BETWEEN A MAIN PART OF PURE TUNGSTEN AND A THREADED TUNGSTEN THREADED EMBOSSED PART
EP0451647B1 (en) High-pressure discharge lamp and method for its manufacture
DE10151267A1 (en) lighting unit
DE102011009597A1 (en) discharge lamp
DE102018206770A1 (en) Electrode for a discharge lamp, discharge lamp and method for producing an electrode
DE60033728T2 (en) High pressure discharge lamp
DE1170542B (en) Gas discharge lamp, in particular high-pressure lamp with a high load capacity
EP1974367B1 (en) High-pressure discharge lamp having cooling laminates fitted at the end of the discharge vessel
DE112010001690T5 (en) Ceramic metal halide lamp
DE10305339B4 (en) Short-arc discharge lamp
DE102004053094B4 (en) High-pressure discharge lamp
EP3791417A1 (en) Electrode for a discharge lamp and method for producing an electrode
DE102015218878A1 (en) DC gas discharge lamp with a thorium-free cathode
DE69937710T2 (en) Double ended metal halide low power lamp
EP1048052B1 (en) Method for manufacturing an electrode for discharge lamps
DE102011016363B4 (en) SHORT-DISCHARGE DISCHARGE LAMP WITH CATHODE, IN WHICH AN EMITTER MATERIAL IS EITHER EQUALLY ORGANIC OR ELLIPTICALLY CONSTRUCTED
DE3301137A1 (en) VOLUMETRIC SCREW AND GEAR MACHINE
DE112017006510B4 (en) ELECTRODE MODULE WITH CORE WIRE AND LAYER OF TUNGSTEN CARBIDE OR TUNGSTEN NITRIDE AND HIGH PRESSURE DISCHARGE LAMP WITH SUCH ELECTRODE MODULE
DE2744532A1 (en) ELECTRON MULTIPLE WITH FILTER FOR HIGH ENERGY ELECTRONS
DE102005013760A1 (en) Method for producing an electrode and discharge lamp with such an electrode
DE102021206630A1 (en) SHORT ARC TYPE DISCHARGE LAMP
EP1850433B1 (en) Ignition plug

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R082 Change of representative

Representative=s name: SCHEELE JAEGER WETZEL PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE