DE1224405B

DE1224405B - High-performance gas discharge lamp with liquid-cooled electrodes

Info

Publication number: DE1224405B
Application number: DES85576A
Authority: DE
Inventors: Wasily P Sasorow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-06-07
Filing date: 1963-06-07
Publication date: 1966-09-08

Description

Hochleistungsgasentladungslampe mit flüssigkeitsgekühlten Elektroden Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasentladungslampe mit flüssigkeitsgekühlten Elektroden zum Betrieb mit hoher elektrischer Leistung. Derartige Gasentladungslampen weisen ein Entladungsgefäß auf, das aus einem im wesentlichen kugelförmigen Entladungsraum und daran anschließenden langen Elektrodenstutzen besteht. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Xenon-Höchstdrucklampen.High-performance gas discharge lamp with liquid-cooled electrodes The invention relates to a gas discharge lamp with liquid-cooled Electrodes for operation with high electrical power. Such gas discharge lamps have a discharge vessel which consists of an essentially spherical discharge space and there is a long electrode socket connected to it. The invention relates especially on xenon high pressure lamps.

Bei derartigen Höchstdrucklampen mit hoher Leistung besteht ein grundsätzliches Problem darin, daß die Lampe trotz einfachen Aufbaus eine möglichst hohe Lichtemission erreichen soll. Der Aufbau und das verwendete Material stellen dabei eine Begrenzung für die aufzuwendende Leistung, die zu einem großen Teil in Wärme umgesetzt wird, dar. So besteht zwischen der Leistung der Lampe und der Größe des Quarzkolbens des Entladungsgefäßes ein bestimmtes Verhältnis, das von der höchstzulässigen thermischen Wandbelastung des Kolbens abhängt. Will man die Lampenleistung erhöhen, so muß man in der Regel die Oberfläche des Kolbens vergrößern. Vergrößert man dagegen die Kolbenmaße, so müssen die Wände entsprechend dicker gewählt werden, um der mechanischen Festigkeit Rechnung zu tragen. Dies hat wiederum eine Verringerung der Wärmeleitfähigkeit der Kolbenwände zur Folge und erhöht außerdem die Absorption der Strahlenenergie durch die Wände. Dadurch wird die Betriebstemperatur erhöht, und infolge des Temperaturgradienten in den Kolbenwänden wird die mechanische Festigkeit des Kolbens vermindert. Zur Abhilfe dieses Nachteils hat man bereits versucht, die Leistung von Xenon-Lampen dadurch zu erhöhen, daß der Betriebsdruck des Xenon-Gases verringert und die Stromstärke erhöht wird. Da sich der Xenon-Gasdruck auf die Helligkeit des Lichtbogens und die Lichtemission der Lampe auswirkt, führte diese Maßnahme auch nicht zu dem gewünschten Erfolg. Je kleiner der Betriebsdruck des Xenon-Gases ist, um so niedriger liegt der Spannungsgradient und um so größer muß die für die gewünschte Leistung erforderliche Stromstärke sein. Dabei steigen die Elektrodenverluste in der Lampe und steigt die Erhitzung des Quarzkolbens.In the case of such high-output high-pressure lamps, there is a fundamental principle The problem is that the lamp emits as high a light as possible despite its simple structure should achieve. The structure and the material used are a limitation for the power to be used, a large part of which is converted into heat, So there is between the power of the lamp and the size of the quartz bulb of the Discharge vessel has a certain ratio that depends on the maximum permissible thermal Wall load of the piston depends. If you want to increase the lamp power, you have to usually increase the surface area of the piston. If, on the other hand, the piston dimensions are increased, so the walls have to be chosen thicker in order to increase the mechanical strength To take into account. This in turn has a reduction in the thermal conductivity of the Piston walls result and also increases the absorption of the radiation energy through the walls. This increases the operating temperature, and as a result of the temperature gradient the mechanical strength of the piston is reduced in the piston walls. To the Attempts have already been made to remedy this disadvantage by increasing the power of xenon lamps to be increased by reducing the operating pressure of the xenon gas and the amperage is increased. Since the xenon gas pressure affects the brightness of the arc and the Affects light emission of the lamp, this measure also did not lead to the desired one Success. The lower the operating pressure of the xenon gas, the lower it is the voltage gradient and the greater must be the one required for the desired output Be amperage. The electrode losses in the lamp rise and the Heating of the quartz bulb.

Es ist daher wünschenswert, den erhitzten Kolben durch intensive Kühlung an einer zu hohen Erwärmung zu hindern. Eine Wasserkühlung der Kugelkolben scheidet jedoch in der Regel aus.It is therefore desirable to cool the heated flask intensely to prevent excessive heating. A water cooling of the spherical pistons is different however, usually off.

Es ist deshalb bereits bekanntgeworden, bei leistungsstarken Gasentladungslampen dafür Sorge zu tragen, daß überhaupt nicht erst eine erhebliche Erhitzung der Kolben stattfindet. Da bekanntlich etwa ein Drittel der verbrauchten Leistung auf die Elektroden entfällt und durch die Anodenerhitzung der effektive Wirkungsgrad vermindert wird, hat man dafür gesorgt, daß die Elektroden ihrerseits bereits gekühlt werden. Durch die Kühlung der Elektroden findet überhaupt keine übermäßige Erhitzung der Kolben statt, so daß sich die Betriebstemperatur der Kolben erheblich verringert und die Leistung der Lampe steigern läßt.It has therefore already become known in the case of powerful gas discharge lamps to ensure that there is no significant heating of the piston in the first place takes place. As is well known about a third of the power consumed on the electrodes not applicable and the anode heating reduces the effective efficiency, it has been ensured that the electrodes themselves are already cooled. By the cooling of the electrodes does not find any excessive heating of the pistons instead, so that the operating temperature of the piston is significantly reduced and the Can increase the power of the lamp.

Derartig flüssigkeitsgekühlte Elektroden von Gasentladungslampen werfen jedoch eine Reihe weiterer Probleme auf. Einerseits muß dafür gesorgt werden, daß das Gasentladungsgefäß genügend dicht ist, damit sich das Vakuum nicht verschlechtert, andererseits muß für eine laufende Zu- und Abführung der Kühlflüssigkeit Sorge getragen werden können. Um derartige Abdichtungsprobleme zu lösen, ist bereits eine flüssigkeitsgekühlte Gasentladungslampe bekannt, bei der der flüssigkeitsgekühlte Elektrodenhalter mit einem Konuselement verbunden ist, in dessen konisch geformten Innenraum der am Ende ebenfalls konisch geformte Gasentladungszylinder einrastet. Außerdem sind zusätzliche überwurfmuttern und Gummidichtringe verwendet, um für eine genügende Abdichtung sowohl gegen Gas als auch gegen Flüssigkeitseintritt zu sorgen. Der Nachteil eines derartigen Elementes besteht vor allem darin, daß die konischen Flächen sorgfältigst bearbeitet werden müssen, damit sie genau ineinanderpassen. Außerdem muß für eine Feinstbearbeitung dieser Flächen beispielsweise durch Schleifen und Polieren Sorge getragen werden.Throw such liquid-cooled electrodes from gas discharge lamps however, poses a number of other problems. On the one hand, it must be ensured that the gas discharge vessel is sufficiently tight so that the vacuum does not deteriorate, on the other hand, care must be taken to ensure that the cooling liquid is continuously supplied and discharged can be. In order to solve such sealing problems, a liquid-cooled one is already available Gas discharge lamp known in which the liquid-cooled electrode holder with a conical element is connected, in the conically shaped interior of the end also conically shaped gas discharge cylinder engages. Also are additional Union nuts and rubber sealing rings are used for a sufficient seal to take care of both gas and liquid ingress. The downside of one Such an element consists primarily in the fact that the conical surfaces are meticulous must be edited so that they fit together exactly. Also must for a Precision machining of these surfaces, for example by grinding and polishing, is a concern be worn.

Bei anderen nichtflüssigkeitsgekühlten Vakuumgefäßen, nämlich einem Qecksilberdampfgleichrichter, ist es andererseits bereits bekannt, das Gasentladungsgefäß mit einem zusätzlichen Flansch zu versehen, der im Abstand vom zylinderförmigen Ende des Gasentladungsgefäßes angeordnet ist. Sowohl das Ende des Gasentladungsgefäßes als auch der auf dieses aufgeschrumpfte Flansch stehen unter Zwischenlegung von Dichtmitteln mit einem Verschlußdeckel in Verbindung. Um eine hermetische Abdichtung zu erreichen, sind die Zwischenräume zwischen dem Verschlußdeckel und dem Vakuumgefäß mit Quecksilber geffillt. Der Nachteil einer derartigen Abdichtung besteht darin, daß die Herstellungskosten derartiger Abdichtvorrichtungen erheblich hoch sind, ohne daß für eine gute Abdichtung gesorgt ist, sofern nicht zusätzlich Quecksilber als Abdichtmittel verwendet ist. Infolge der ungleichmäßigen Verspannung des mit dem Verschlußdeckel an mehreren Stellen durch Schraubverbindungen verbundenen Flansches ist die Abdichtung nicht hermetisch dicht. Außerdem läßt ein derartiger Vorschlag nicht erkennen, wie flüssigkeitsgekühlte Elektroden abgedichtet werden können.With other non-liquid-cooled vacuum vessels, namely one Mercury vapor rectifier, on the other hand, it is already known, the gas discharge vessel with to provide an additional flange at a distance from the cylindrical end of the gas discharge vessel is arranged. Both the end of the gas discharge tube as well as the flange shrunk onto this are under the interposition of Sealing means with a closure cover in connection. To make a hermetic seal to be reached are the spaces between the sealing cap and the vacuum vessel filled with mercury. The disadvantage of such a seal is that that the manufacturing costs of such sealing devices are considerably high, without ensuring a good seal, unless mercury is also used is used as a sealant. As a result of the uneven tension of the with the closure cover at several points connected by screw connections flange the seal is not hermetically sealed. In addition, such a suggestion leaves do not see how liquid-cooled electrodes can be sealed.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen Nachteile der vorbekannten Gasentladungslampen zu überwinden. Es soll eine einfache Bedienungsmöglichkeit der Abdichtung geschaffen werden. Dabei soll die Abdichtung gleichmäßig dicht erfolgen, ohne daß Quecksilberdichtmittel verwendet sind.The invention is therefore based on the object described above To overcome disadvantages of the known gas discharge lamps. It's supposed to be a simple one Operation possibility of the seal are created. The seal should be be made evenly tight without the use of mercury sealants.

Die Erfindung besteht darin, daß die Elektrodenstutzen an ihren äußeren Enden einen an sich bekannten angeformten Flansch aufweisen, an dem ein anschraubbarer Anschlußteil mittels einer den Flansch umgreifenden überwurfmutter unter Zwischenlage von Dichtungen befestigt ist, daß der Abschlußteil als Halter für die mit Spiel in den Elektrodenstutzen eingeschobene Elektrode dient, mit Anschlüssen für die Stromzuführung sowie für die Kühlflüssigkeit versehen ist und in seinem Inneren einen Kanal aufweist, der eine nach außen führende Öffnung im Abschlußteil zum Auspumpen und zum Einfüllen des Füllgases über den Spalt zwischen dem Elektrodenstiel und der Wand des Elektrodenstutzens mit dem Entladungsraum verbindet; dabei soll das dem Spalt zugekehrte Ende des Kanals mit einer öffnung in der zwischenliegenden Öffnung fluchten und der Abschlußteil dieses Kanals .durch Verdrehen dicht verschließbar sein.The invention consists in that the electrode stubs on their outer Ends have a known molded flange on which a screwable Connection part by means of a union nut encompassing the flange with an intermediate layer is fastened by seals that the end part as a holder for the game Electrode inserted into the electrode socket is used, with connections for the Power supply as well as for the cooling liquid is provided and in its interior has a channel which has an outwardly leading opening in the end part for pumping out and for filling the filling gas through the gap between the electrode stem and the wall of the electrode connector connects to the discharge space; this is supposed to the end of the channel facing the gap with an opening in the intermediate one Align the opening and the closing part of this channel. By twisting it can be tightly closed be.

Um einen verhältnismäßig großen und gleichmäßigen Dichtungsdruck und eine gute Abdichtung zu erreichen, ist es in weiterer Ausbildung der Erfindung zweckmäßig, den Innendurchmesser der überwurfmutter etwa gleich dem Außendurchmesser der Flansche des Entladungsgefäßes zu wählen, als Abstützung zwischen der überwurfmutter und den Flanschen Kolbenringe und als Dichtung zwischen den Flanschen und den Kolbenringen Bleiringe zu verwenden. Außerdem ist es vorteilhaft, auch für die Dichtung zwischen dem Flansch des Entladungsgefäßes und dem Abschlußteil einen Bleiring zu verwenden. Auch die Dichtung zwischen dem Abschlußteil und dem Elektrodenstiel ist vorteilhafterweise als Bleiring ausgebildet. Dabei weist der Bleiring eine Dicke von insbesondere mindestens der anderthalbfachen Gewindesteigung auf.In order to achieve a relatively large and even sealing pressure and To achieve a good seal, it is useful in a further embodiment of the invention, the inside diameter of the union nut is roughly the same as the outside diameter of the flanges to choose the discharge vessel as a support between the union nut and the flanges piston rings and as a seal between the flanges and the piston rings Use lead rings. It is also advantageous for the seal between to use a lead ring on the flange of the discharge vessel and the end piece. The seal between the terminating part and the electrode stem is also advantageous designed as a lead ring. The lead ring has a thickness of in particular at least one and a half times the thread pitch.

Die erfindungsgemäße Ausbildung vermag die zugrunde liegende Aufgabe auf sehr vorteilhafte Weise zu lösen. Einerseits wird eine hermetische Verbindung zwischen dem Quarz des Entladungsgefäßes und dem Metall geschaffen, so daß der Lampe eine beliebig große Stromstärke zugeführt werden kann. Andererseits ist auch die Flüssigkeitskühlung der Elektroden in der Lampe verwirklicht, die bei den Xenon-Höchstdrucklampen mit Folieneinführungen nicht realisierbar ist. Auch bei Verwendung von Einführungen mit Übergangsgläsern ist eine derartige Flüssigkeitskühlung praktisch undurchführbar.The training according to the invention is capable of the underlying task to solve in a very advantageous way. On the one hand there is a hermetic connection created between the quartz of the discharge vessel and the metal, so that the lamp an arbitrarily large amperage can be supplied. On the other hand, that too Liquid cooling of the electrodes in the lamp is carried out, as is the case with the xenon ultra-high pressure lamps is not feasible with foil inlets. Even when using lead-ins Such liquid cooling is practically impracticable with transition glasses.

An Hand der F i g. 1 bis 7, die Beispiele für die Erfindung darstellen, ist die Erfindung noch näher erläutert. Dabei zeigt F i g. 1 den Quarzkolben der Lampe, F i g. 2 die hermetisch abgedichtete Einführung, F i g. 3 den Elektrodenhalter, F i g. 4 und 5 die Elektroden (Anode und Kathode), F i g. 6 die vollständige Gasentladungslampe und F i g. 7 eine Variante einer Einführung für schlauchlose Auspumpung der Lampe.On the basis of FIG. 1 to 7, which illustrate examples of the invention, the invention is explained in more detail. F i g. 1 the quartz bulb of the Lamp, fig. 2 the hermetically sealed inlet, FIG. 3 the electrode holder, F i g. 4 and 5 the electrodes (anode and cathode), F i g. 6 the complete gas discharge lamp and F i g. 7 shows a variant of an introduction for tubeless pumping out of the lamp.

Gemäß den F i g. 1 und 2 weist das aus Quarz bestehende, kugelförmig ausgebildete Entladungsgefäß 1 nach beiden Seiten je einen Stutzen 2 auf: Die Stutzen 2 sind an ihren Enden mit je einem Flansch 3 versehen. Die Abmessungen der Stutzen 2 und Flansche 3 können unterschiedlich sein. Um eine hermetisch dichte Einführung zu erhalten, die die Stromstärke praktisch nicht begrenzt, ist der Flansch 3 durch die überwurfmutter 4 beim Anziehen über eine Scheibendichtung 5 an den Abschlußteil 6 der Einführung angepreßt. Die Scheibendichtung 5 besteht vorzugsweise aus Blei oder einem ähnlichen Metall. Da die Öffnung in der überwurfmutter 4 genauso groß ist wie der Durchmesser des Flansches 3, legt man zur Anpressung des Flansches 3 zwischen diesen und die überwurfmutter 4 die Halb- bzw. Kolbenringe 7. Diese Kolbenringe 7 dienen zur Abstützung. Zwischen ihnen und den Flanschen 3 wird die Bleidichtung 4 eingefügt.According to FIGS. 1 and 2, the spherical discharge vessel 1 made of quartz has a connector 2 on both sides: the connectors 2 are each provided with a flange 3 at their ends. The dimensions of the connection piece 2 and flange 3 can be different. In order to obtain a hermetically sealed introduction which practically does not limit the current intensity, the flange 3 is pressed against the end part 6 of the introduction by the union nut 4 when it is tightened over a washer seal 5. The disk seal 5 is preferably made of lead or a similar metal. Since the opening in the union nut 4 is just as large as the diameter of the flange 3, to press the flange 3 between these and the union nut 4, the half or piston rings 7. These piston rings 7 are used for support. The lead seal 4 is inserted between them and the flanges 3.

Gemäß F i g. 3 ist in den Anschlußteil 6 der Einführung der Elektrodenhalter bzw. Elektrodenstiel 9 eingeschraubt. Dieser ist hohl ausgebildet und innen durch eine Trennwand 10 geteilt, damit die Elektroden (die Anode 11 und/oder die Kathode 12) mit Wasser gekühlt werden können.According to FIG. 3 is screwed into the connection part 6 of the introduction of the electrode holder or electrode stem 9. This is hollow and divided on the inside by a partition 10 so that the electrodes (the anode 11 and / or the cathode 12) can be cooled with water.

In den F i g. 4 und 5 sind Beispiele für die Ausbildungen der Anode 11 und der Kathode 12 dargestellt. Gemäß F i g. 4 ist die Wolframanode 11 durch eine Kupfer-Nickel- bzw. Molybdän-Nickel-Legierung 13 an die Patrone 14; die aus »ARMCO«-Stahl besteht, angelötet. Die Patrone 14 ist ihrerseits mit dem Elektrodenhalter 9 verlötet.In the F i g. 4 and 5 show examples of the designs of the anode 11 and the cathode 12 . According to FIG. 4 is the tungsten anode 11 by a copper-nickel or molybdenum-nickel alloy 13 to the cartridge 14; which consists of »ARMCO« steel, soldered on. The cartridge 14 is in turn soldered to the electrode holder 9.

Das Auspumpen der Lampe erfolgt über ein System von Öffnungen, die in den Metallteilen der Anschlußvorrichtung angeordnet sind.The lamp is pumped out through a system of openings that are arranged in the metal parts of the connecting device.

Bei der Herstellung der Metallteile der Einführung und der Elektrode werden in den Elektrodenhalter 9 und den Abschlußteil 6 der Einführung gemäß F i g. 7 Kanäle 15 gebohrt, die einen Durchmesser von beispielsweise 1,5 mm aufweisen. Zu diesem Zweck wird der Elektrodenhalter 9 bis zum Aufliegen in den Abschlußteil 6 der Einführung eingeschraubt. Außerdem werden bei dieser Lage Kerben derart eingeritzt, daß die Kanäle der genannten Teile übereinander liegen, wenn sich die Kerben decken.In the manufacture of the metal parts of the lead-in and the electrode are in the electrode holder 9 and the end part 6 of the introduction according to F i G. 7 channels 15 drilled, which have a diameter of 1.5 mm, for example. For this purpose, the electrode holder 9 is placed in the end part until it rests 6 screwed into the introduction. In addition, notches are scratched in this position in such a way that that the channels of the parts mentioned are superimposed when the notches coincide.

Bei der Montage der Lampe wird zwischen den Abschlußteil 6 der Einführung und den Elektrodenstiel 9 eine Metalldichtung 16 aus Blei gelegt, deren Dicke ungefähr das Anderthalbfache des Gewinde ganges oder mehr beträgt. Beim Einschrauben des Elektrodenhalters 9 in den Abschlußteil 6 ohne besonderen Kraftaufwand wird der Abstand der Kanäle 15 etwa die Hälfte einer Umdrehung ausmachen. Damit sich diese Kanäle 15 decken, muß der Elektrodenhalter 9 beispielsweise mit einem Schraubenschlüssel um eine halbe Drehung weitergedreht werden. Dabei wird das überschüssige Blei durch die Spalte zwischen der Einführung und dem Halter 9 hinausgepreßt.When assembling the lamp is between the end part 6 of the introduction and the electrode stem 9, a metal seal 16 made of lead, the thickness of which is approximately one and a half times the thread ganges or more. When screwing in of the electrode holder 9 in the end part 6 without any special effort the distance between the channels 15 make up about half of a turn. So that yourself cover these channels 15, the electrode holder 9 must, for example, with a wrench can be turned half a turn. In doing so, the excess lead gets through the gap between the introduction and the holder 9 is pressed out.

Anschließend wird in die Dichtung 16 eine öffnung gebohrt, die vakuumdicht mit der Scheibe 17 verlötet wird. Auf diese Weise wird der Lampeninnenraum mit dem Innenraum des Elektrodenhalters 9 verbunden. Durch die Absaugöffnung 18 kann nunmehr die Lampe ausgepumpt werden.An opening is then drilled into the seal 16 and soldered to the disk 17 in a vacuum-tight manner. In this way, the interior of the lamp is connected to the interior of the electrode holder 9. The lamp can now be pumped out through the suction opening 18.

Zur Lösung der Lampe von der Vakuumpumpe ist es lediglich erforderlich, den Elektrodenhalter 9 um eine halbe Drehung in bezug zur Einführung zurückzuschrauben. Verstellt man die Kanäle 15 um 180° und zieht man zusätzlich die Dichtung 16 um einen halben Gewindegang weiter an, so ist der hermetische Verschluß sichergestellt. Dabei darf die Dicke der Dichtung 16 nicht weniger ausmachen als 1,25 des Gewindeganges, während die Drehung des Elektrodenhalters 9 in bezug zum Abschlußteil 6 der Einführung unterschiedlich sein kann. Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Gasentladungslampe wird durch folgende Vergleichsangaben deutlich gemacht: In den Xenon-Höchstdrucklampen, die heute in den USA. hergestellt werden, sind Folieneinführungen verwendet, während man für die gleichen Erzeugnisse in der deutschen Bundesrepublik und in Japan Einführungen mit übergangsgläsern benutzt. Beide Einführungstypen weisen eine Reihe wesentlicher Mängel auf, die ihrer thermischen und mechanischen Festigkeit Abbruch tun und dazu führen, daß ein erheblicher Prozentsatz der Lampen ausrangiert werden muß. Infolgedessen müssen die Maße der Lampen erheblich vergrößert und der Betriebsdruck verringert werden. Die Verringerung des Betriebsdruckes hat jedoch, wie gesagt, eine Verringerung der lichttechnischen (Leuchtdichte, Lichtausbeute) und der elektrotechnischen Daten (niedrige Spannung an der Lampe, große Stromstärken und Verluste) zur Folge.To detach the lamp from the vacuum pump, it is only necessary to screw back the electrode holder 9 by half a turn with respect to the insertion. The channels 15 are adjusted by 180 ° and the seal 16 is also moved half a thread turn further, the hermetic seal is ensured. The thickness of the seal 16 must not be less than 1.25 of the thread turn, during the rotation of the electrode holder 9 with respect to the terminal part 6 of the insertion can be different. The effectiveness of the gas discharge lamp according to the invention is made clear by the following comparative information: In the xenon high pressure lamps, those today in the US. Foil inlets are used while introductions for the same products in the German Federal Republic and in Japan used with transition glasses. Both types of introduction have a number of essentials Defects that affect their thermal and mechanical strength and in addition result in a significant percentage of the lamps having to be discarded. Consequently the dimensions of the lamps must be increased considerably and the operating pressure reduced will. However, as I said, the reduction in the operating pressure has a reduction the lighting technology (luminance, luminous efficiency) and the electrotechnical data (low voltage at the lamp, high currents and losses).

Die in Tabelle 1 angeführten Vergleichsdaten der Experimentallampen mit 10-kW-Leistung, die gemäß der vorliegenden Erfindung gebaut wurden, und amerikanischer Lampen gleicher Leistung (I11. Eng., März 1962, S.150 bis 158) zeigen, daß die Erfindung die Möglichkeit bietet, die Kennwerte der Lampen wesentlich zu verbessern. Tabelle 1 Spannung Strom Licht- Kugel- Leistung an der derLampe bogen- Anfangs- Leuchtdichte durchmesser Gesamtlänge p Lampe 1 länge kaltdruck B D L UL L l (kW) (V) (A) (mm) (at) (Kilostilb) (mm) (mm) USA . ..... . . ... 10,0 40 250 8,3 2,5 145 100 710 UdSSR . . . . . . . . . 10,35 45 230 5,8 8,10 190* 65 bis 70 275 bis 300 * Leuchtdichte in der Mitte des Bogens mit einem Durchmesser des Flecks von 0,2 mm und nicht die Durchschnittsleucht- dichte wie bei den Lampen aus den USA. Die nachstehende Tabelle 2 zeigt einen Vergleich zwischen den japanischen Lampen XDA-3000 (3-kW-Leistung) und den Experimentallampen gleicher Leistung, die nach der vorliegenden Erfindung gebaut wurden. Tabelle 2 Spannung Strom Lichtbogen- Kugel- Leistung an der Lampe der Lampe Leuchtdichte Gesamtlänge p länge B durchmesse r UL IL 1 D (kW) (V) (A) (mm) (Kilostilb) (mm) (mm) Japan XDA-3000... 3,0 30 100 6 45 50 330 UdSSR DSK R-3000 . . 3,0 30 100 4 70 44 250 Abgesehen von der erheblichen Verbesserung der Lampendaten ist Ausschußerzeugung bei der vorgeschlagenen Bauart (etwa infolge eines Versagens der Einführungen) eine sehr seltene Erscheinung.The comparative data given in Table 1 of the experimental lamps with 10 kW power, which were built according to the present invention, and American lamps of the same power (I11. Eng., March 1962, pp.150 to 158) show that the invention is possible offers to significantly improve the characteristic values of the lamps. Table 1 Voltage current light spherical Power at the lamp arc- initial luminance diameter total length p lamp 1 length cold pressure BDL UL L l (kW) (V) (A) (mm) (at) (Kilostilb) (mm) (mm) UNITED STATES . ...... . ... 10.0 40 250 8.3 2.5 145 100 710 USSR. . . . . . . . . 10.35 45 230 5.8 8.10 190 * 65 to 70 275 to 300 * Luminance in the center of the arc with a diameter of the spot of 0.2 mm and not the average luminance density like the lamps from the USA. Table 2 below shows a comparison between the Japanese lamps XDA-3000 (3 kW output) and the experimental lamps of the same output made according to the present invention. Table 2 Voltage current arc spherical Power at the lamp of the lamp Luminance total length p length B diameter r UL IL 1 D (kW) (V) (A) (mm) (Kilostilb) (mm) (mm) Japan XDA-3000 ... 3.0 30 100 6 45 50 330 USSR DSK R-3000. . 3.0 30 100 4 70 44 250 Apart from the considerable improvement in the lamp data, the generation of scrap is a very rare occurrence with the proposed design (for example as a result of a failure of the entries).

Ein Vorzug der vorgeschlagenen Bauart ist ferner die Einsparung kostspieliger Baustoffe, wie Quarz, Molybdänfolien, übergangsgläser und Wolfram, sowie der einfachere Herstellungsprozeß.Another advantage of the proposed design is that it is more expensive to save Building materials such as quartz, molybdenum foils, transition glasses and tungsten, as well as the simpler ones Manufacturing process.

Versuche mit Lampen der vorgeschlagenen Bauart haben gezeigt, daß die Höchsttemperatur des Kolbens gegenüber der Entladung liegt und zu den Füßen hin absinkt. Für eine Lampe von 3 kW z. B. beträgt die Temperatur im Kolbenzentrum höchstens 600° C und am oberen Fuß 300° C. Der Kühlwasserverbrauch liegt bei 4 bis 51/Min.Tests with lamps of the proposed type have shown that the maximum temperature of the piston is opposite the discharge and at the feet sinks down. For a lamp of 3 kW z. B. is the temperature in the piston center a maximum of 600 ° C and 300 ° C at the top. The cooling water consumption is 4 to 51 / min.

Durch die Einführungen für leistungsstarke Gasentladungslampen mit zwangläufiger Flüssigkeitskühlung wird folgendes gewährleistet: 1. Der Lampe können praktisch unbegrenzte Stromstärken zugeführt werden; 2. kleinerer Elektrodendurchmesser und verringerte Abschirmung des Lichtbogens durch die Elektroden; . 3. da die Kühlflüssigkeit, die in der Lampe (an den Elektroden) nutzlos ausgesandte Energie wegführt, wird die thermische Kolbenbelastung wesentlich verringert, so daß der Kolben kleiner ausgeführt werden kann und sich dadurch verbilligt; .4. Vergrößerung des Öffnungswinkels (Apertur); 5. Verringerung der Lampenmaße; 6. erhebliche Steigerung der mechanischen Festigkeit der Lampe sowohl gegen inneren Druck als auch gegen Rütteln, Schütteln, Stöße und andere äußere Einwirkungen; 7. merkliche Verbesserung der Betriebseigenschaften der Lampe, namentlich der Leuchtdichte und der Lichtausbeute (gegenüber den analogen Lampen mit Folieneinführungen oder übergangsgläsern), Erhöhung der Spannung an der Lampe und Verringerung der Stromstärke und der Verluste im Ballastwiderstand.Through the entries for powerful gas discharge lamps with Inevitable liquid cooling ensures the following: 1. The lamp can practically unlimited currents can be supplied; 2. smaller electrode diameter and reduced arc shielding by the electrodes; . 3. because the cooling liquid emitted in the lamp (at the electrodes) useless Carries away energy, the thermal piston load is significantly reduced, so that the piston can be made smaller and therefore cheaper; .4. enlargement the opening angle (aperture); 5. Reduction of the lamp dimensions; 6. significant increase the mechanical strength of the lamp against both internal pressure and against Shaking, shaking, impacts and other external influences; 7. Noticeable improvement the operating characteristics of the lamp, namely the luminance and the luminous efficiency (compared to the analog lamps with foil entries or transition glasses), increase the voltage across the lamp and a reduction in the current strength and losses in the ballast resistor.

Die vorgeschlagene Bauart ermöglicht es, ohne Auspumpstengel auzukommen und bei der Montage sogenannte heiße Arbeitsgänge zu vermeiden, die Lampe mit höherer. Genauigkeit im Hinblick auf den Elektrodenabstand. zu bauen und viele Bestandteile wiederholt zu gebrauchen, falls die Lampe beschädigt oder wegen Herstellfehler ausrangiert wird.The proposed design makes it possible to do without a pump handle and to avoid so-called hot work steps during assembly, the lamp with higher. Accuracy in terms of electrode spacing. to build and many components to be used repeatedly if the lamp is damaged or discarded due to manufacturing defects will.

Claims

Claims: 1. Gas discharge lamp with liquid-cooled electrodes for operation with high electrical power, the discharge vessel of which consists of an im -significant spherical discharge space with adjoining long electrode stubs consists, characterized in that the electrode stubs (2) on their outer Have ends in a manner known per se a molded flange (3) on which a screw-on closure part (6) by means of a union nut encompassing the flange (4) with the interposition of seals (5, 8) is attached that the end part (6) as a holder for the electrode holder inserted into the electrode socket with play (9) is used, with connections for the power supply and for the coolant is provided and has a channel (15) in its interior, one to the outside leading opening (18) in the end part (6) for pumping out and for filling in the filling gas across the gap between the electrode holder (9) and the wall of the electrode connector (2) connects to the discharge space, the end of the channel facing the gap (15) is aligned with an opening in the intermediate seal (16), and that this channel (15) can be tightly closed by rotating the end part (6).

2. Gas discharge lamp according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the union nut (4) approximately equal to the outer diameter of the flanges (3) of the discharge vessel is chosen as supports between the union nut (4) and the flanges (3) Piston rings (7) and as a seal between the flanges (3) and the piston rings (7) lead rings (8) are used.

3. Gas discharge lamp according to claim 1 or 2, characterized in that as a seal between the flange (3) of the discharge vessel and the terminating part (6) a lead ring (5) is used.

4. Gas discharge lamp after one of the preceding claims, characterized in that as a seal between the end part (6) and the electrode holder (9) a lead ring (16) is used.

5. Gas discharge lamp according to claim 4, characterized in that the lead ring (16) has a thickness of at least one and a half times the thread pitch. In Documents considered: German Auslegeschrift No. 1100167; Patent specification No. 10179 of the Office for Invention and Patents in the Soviet Zone of Occupation Germany; Swiss Patent No. 57147; British Patent No. 182 807.