DE1464181A1 - Elektrische Gasentladungslampe - Google Patents

Elektrische Gasentladungslampe

Info

Publication number
DE1464181A1
DE1464181A1 DE19621464181 DE1464181A DE1464181A1 DE 1464181 A1 DE1464181 A1 DE 1464181A1 DE 19621464181 DE19621464181 DE 19621464181 DE 1464181 A DE1464181 A DE 1464181A DE 1464181 A1 DE1464181 A1 DE 1464181A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
discharge lamp
vapor discharge
mercury
lamp according
piston
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
DE19621464181
Other languages
English (en)
Other versions
DE1464181B2 (de
Inventor
Reiling Gilbert Henry
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.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE1464181A1 publication Critical patent/DE1464181A1/de
Publication of DE1464181B2 publication Critical patent/DE1464181B2/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/12Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
    • H01J61/125Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having an halogenide as principal component

Description

Dr.-lng. Ernst Sommerfeld
Dr. Df'efer ν. Dezo/d
Patentanwälte 1 / C / 1 Q 1
München 23, Dunantsfr.6 > *» D H IO |
i 107-61/Dr. v. B./Fr.
18D-25tS-Heiling
convention date: January 29, 1··1
General Electric Company, 6chenectady, N.T., V.St.A.
ELEKTRISCHE GASENTLADUNGSLAMPE
Die Erfindung betrifft elektrische Gasentladungslampen mit hohem Wirkungsgrad. Insbesondere betrifft die Erfindung Lampen, bei welchen die Lichtemission aus einem in Quecksilberdampf und einem oder mehreren verdampften MetaUhalogeniden brennenden Bogen erfolgt.
In der Beleuchtungstechnik nimmt die Quecksilberdampflampe wegen
ihrer langen Lebensdauer und ihres hohen Wirkungsgrades einen festen
ein. Ein beträchtlicher Nachteil der Quecksilberdampflampe besteht jedoch in dem typisch blaugrtnea Lieht, das sie emittiert. Dieses Licht mißfallt dem menschlichen Auge und stellt auch wegen der schlechten Farbwiedergabe keine so gute Beleuchtung dar, wie weide· Lieht. Wegen der Emission ultravioletten Lichtes geht auAerdem eine beträchtliche Energiemenge verloren, die nicht zur Lieferung
-a-
SAD ORIGINAL
m%m U6A181
sichtbaren Lichtes beitragt. Diese und ander· Emergieverluste begrenzen den Nutzeffekt der derzeit im Handel erhältlichen Quecksilberdampflampen auf ungeflhr SS Lumen pro Watt Bogenlelfittttag.
Durch dt· Erfindung soll daher ein· verbesserte Bogenlampe angegeben werden, die einen guten Wirkungsgrad, ein· angenehm· Spektralverteilung und gering· Verluste in Form ultravioletter Strahlung aufweist. Bsi einer mit einer Bogenentladung arbeitenden Gasentladungslampe soll insbesondere tolgendee erreicht werden: Hoher Wirkungsgrad ohne Nachteile bezüglich der gewünschten Spektralverteilung; eine angenehme, praktisch weite Lichtemission ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Lichtquellen; gewünschten/all* hoher Wirkungsgrad auch bei der Emission von Licht einer gewünschten Farbe. Ferner sollen Verfahren und Kriterien far den Betrieb von Gasentladungslampen angegeben werden, die es gestatten, die beste Kombination von Emissionscharakteristik und Wirkungsgrad zu bestimmen und schließlich soll eine Dampfentladungs-Bogenlampe fur allgemeine Beleuchtungsswecke angegeben werden, die einen hohen Wirkungsgrad bssltst, ein angenehmes weit·· oder nahezu weites Licht emittiert und als kommerzielles Erzeugnis leicht, reproduzierbar und preiswert hergestellt werden kann.
Eine elektrisch« Gasentladungslampe gemit der Erfindung enthalt in einem luftdicht abgeschlossenen Kolben swel nicht nissige Bodenelektrode«, ein· ausreichende Me·*· leicht ionieierbarea
-S-
909843/0429
BAD ORIGINAL
Ί46Α181
·— wir Einleitung einer Gaaeat ladung beim Anlegen dtr Betriebe-•pannungea, «in· Quecksllbormeage, dl· Im Betrieb vollständig verdampft und etne heute Queckeilberbogenentladung liefert und eine bestimmt« Meng« mlndeetene eine· verdamptbmren Metallhalogenide·.
Oemal der Erfindung liegt der Lampenkolben so neben den Elektroden«
Stelle
dai eelne kälteste im Betrieb immer noch heia genug let, um su gewährleisten, dai eine wirksam· Meage der Metallhalogenide verdampft «erde« and bleiben. Oemää einem weiteren Merkmal der Erfindung können swei oder mehr solcher Halogenide im Kolben vorbanden «ein. Bei einer Ausfehrungaform der Erfindung enthalt der Kolben einen gewiesen OberaehuA an Halogen, um jede Möglichkeit einer Verarmung an dem Halogenid auesuechalten.
Die Erfindung eoll im Aufbau und in der Wirkungsweise nun im folgenden in Verbindung mit der Zeichnung naher erläutert werden, dabei bedeuten:
Fig. 1 eine teilweise weggebrochen dargestellte Seitenansicht einer Entladungslampe nach der Erfindung;
Fig. 1 ein Diagramm, da· die Erhöhung de· Wirkungegrade· durch die Erfindmag im Vergleich mit einer üblichen Quecksilberdampflampe nach taueend Botrlebemtunden seigt und
Fig. S ein Diagramm, au· dem die entsprechenden Wlrkungegraderhehuagen anderer typischer Auafthrungaformen der Erfindung aufgWgt
-4-
909843/0*2· BAD0R1G1NAL
mim U6A181
Das in Flg. 1 dargestellte, spesielle AusfOhrungsbeispiel einer Dampfentladungelampe nach der Erfindung enthält einen ersten, äuseren lichtdurchlässigen Glaskolben 1, in dem sieh ein »weiter, innerer lichtdurchlässiger Kolben S befindet. Der Kolben 2 enthält swei einander gegenüberliegend angeordnete, nicht fiasslge Bogenelektroden 9, 4 und eine nahe bei der einen Bogenelektrode 3 angeordnete Zündelektrode 5. Im unteren Ende des Kolbens 2 befindet sich eine Ladung β aus einer bestimmten Menge Quecksilber mit einer bestimmten Menge Metallhalogenid. Der Kolben 2 ist im Auoenkolben 1 durch eine Anordnung T aufgehängt, die swei senkrechte Haltestäbe 8 umfaftt, die durch eine
Ansahl von Verbindungsetreifen 9 verbunden sind, die die dännerea Enden 10 des Kolbens 2 halten. Mit der Bogenelektrode 4 ist ein Elnftthrungadraht 11 verbunden, der das obere Ende des Kolbens 2 durchsetzt, an der Elektrode 3 ist ein entsprechender ElnJthrungsdraht 12 angeschlossen. Im unteren Ende des Kolbens 2 verläuft auäerdem ein dritter Einfahrungsdraht IS, der zur Zündelektrode β führt. Der Einfahrungsdraht 11 ist ttber einen Haltestab 8 mit einer Aneehlueieitung 14 verbunden; der sweite Einfahrungsdraht 11 ist an einen Anschluäleiter IS angeschlossen. Die Zündelektrode 5 ist ttber die Leitung 13 und einen Vorwiderstand 16 an die Zuführungsleitung 14 angeschlossen. Die AnschluJlleiter 14, 15 sind luftdicht in einen Quetschfufl 17 eines nach innen einspringenden Teiles 1· des
909843/0429
BAD ORIGINAL
_§. H64181
Augenkolbeas t eingeschmolzen und elektrisch mit dea AnschluAeilen •laes fehraabeoekel· 10 verbunden.
Der Auaenfcolbon 1 der Lampe kaan au· einem geeigneten das b«st«hea uad dient das«, die eigentliche Lamp· mit einer Sehutsatmoephire zu umgeben, die eine Oxvdatloa bei den hohen Betriebstemperaturen verhindert. Der lanenkolbea 3 besteht am zw«ckmättlgst«n au· Quars oder einem anderen lichtdurchlässigen Werkstoff, der la der Lag« ist, Inaeawandtemperaturen la der Größenordnung von mindesteae *M bU ItOO °C auszubauen. Die Bogenelektroden 3, 4 β
sind fest· Bauteil· au· einem hochjvarmfesten Metall, das dea hohen Temperaturen aa den Ansatzpunkten des Bogen· su widerstehea vermag. Die Elektroden 3, 4 bestehen vorzugsweise aus Wolfram uad sind durch einen Aktivator, wie metallisch·· Thorium, aktiviert, um eine mdgUehst höh· Elektronenemission ku gewährleisten. Eine geeignete Form besteht, wie dargestellt, aus einem Wolframstab mit einem Thoriumsplitter, um dea eine Wolframwendel gewickelt ist. Wenn ein Halogenid eiae· Metalle· mit geaagend kleiner Austritt·· f
arbeit im Bogen vorbanden ist, können andererseits die Bogenelektroden anfänglieh unaktlviert bleiben. Die Zündelektrode 5 besteht «week* mäligerweise au· Wolfram.. Die inneren Halteteile, die die Anordnung 7 bilden, kOnnea aus Nickel, Edelstahl oder anderen gebräuchlichen Werkstoffen bestehen. Der Innenraum de· Innenkolbena 2 kann eine ausreichende Menge eines inerten, ionisierbaren Gases, beispiels-
-β-
909843/0429
BAD ORfGlNAL
.β- Η6Α18Ί
weise eine* Edelgaaea, enthalten, ao dafl beim Anlegen der Betrieb·· •pannungen an die Bogenelektroden 3, 4 und die Zündelektrode 5 eine Gasentladung auftritt. Eine derartige Füllung ist bei Quecksilberdampflampen üblich, sie kann beispielsweise aus Argon unter einem Druck von etwa IS Torr bestehen.
Die Ladung β enthalt eine ausreichende Meng· von Quecksilber, so dal im Betrieb der Lampe, wenn das Quecksilber vollständig ver-
φ dampft ist, ein Druck oberhalb einer Atmosphäre und normalerweise
von oberhalb einer Atmosphäre bis ca. 15 Atmosphären des Quecksilberdampfes im Kolben 1 entsteht. Dabei wird das typische Quecksilberspektrum emittiert. Die Ladung β enthält auffordern eine ausreichende Menge eines Metall-Halogen-Salsea, so dall eine wirksame Menge des Metallhalogenidee verdampft und im dampf* idrmigen Zustand bleibt, wenn das Quecksilber vollständig verdampft ist und die kälteste Stelle der Innenwand des Kolbens 2 sich auf einer
^ Temperatur oberhalb von etwa 600 °C befindet. Die Halogenidmenge
im Dampfsustand, die wirksam ist, ist diejenige Menge, die ausreicht, im Kolben 2 einen Partlaldruck von etwa 10 bis 10 Torr Halogeniddampf su erzeugen. Es wurde gefunden, daS ein Halogenid· dampfdruck von etwa 1 bis 200 Torr wünschenswert ist, um den maximalen Wirkungsgrad su erreichen. Diese Beträge hängen jedoch vom Dampfdruck des verwendeten Halogenides ab.
-T-
909843/0429
BAD ORIGINAL
-τ- U64181
Einig» Halogenide, dl· gemlf der Erfindung verwendet werden können, elnd die Jodtte der Elemente UtMiua, Natrium, Cäsium. Calcium, Cadmium, Barium, Quecksilber, Pallium. Iadium, Thallium, Oermeniem, Zinn, Thorium, Selen, Tellur und Zink. Die wirkungsvollsten Metelle liegen in der Oruppe der Alkalimetall·, der Erdalkalimetalle nad der Greppe mb de· periodlechen gyetene. Ofcgletea die Jodlde berersngt werden, kennen mit den Bremiden und Chlerldea dieser Metelle ebenee Verbeeeerangen bextglioh dee Wlrkmngegradee and der Farne gegenüber tfeUefeen Q«eekeilberdeinnflAmpen ersiett werden. Alle genennten Jodide ergeben ale ZnemU ein weiiee eder feet weit·· Lieht «ad/oder einen honen Wirkangegrad. Se ergibt beiepielewelee der !»ernte von Thallium* Jodid «war keine freiere Verbeeeemag beseglieh der Farbe, der Wirkmagegrad lift sich Jedoch bia auf *0 Im/W erat£&S£ Auter den genannten Verbindungen kennen aneh andere Jodide, Bromide und Chld avr Ereemgung von Lieht mit einer bestimmten, von weü abweichenden Spektralcharakteristik verwendet werden, wenn die· gewtneeM wird. Oa Fluoride, Quars und andere glaeartige Substansen chemisch sehr stark angreifen, eignen sie sieh nicht in Metallhalogeniden eur Auefahrung der Erfindung, besonders
Um den höchsten Wirkungsgrad au erreichra, werden gemat der Erfindung Metallhatogenlde beversugt, die Metalle enthalten,
-g.
909843/0429 BAD ORIGINAL
-·- U64181
welche ein starkes Resonansstrahlungsspektrum oder «la Startes RetommnaUonsstrahlungsspektrum im sichtbaren Bereich besltsen.
ResonanEStrahlunf tritt bei einem erlaubten Übergang τοη einem
auf
angeregten Zustand in den Qrundsustand/jH»er. Zar Ermemgmng von weitem oder nahesu weitem Licht mit höchstem Wirkungsgrad seil mindestens ein Metall in der Lampe enthalten sein, das eine Rasonanslinle im gelben oder roten Spektralbereich besitst, um eine Kombination und Kompensation des Quecksilberspektrums an bewirken. Eine Rekombinationsstrahlung tritt auf. wenn ein freies Elektron mit einem Metallion su einem neutralen Atom rekombinlertl Die Rekombinationestrahlung ist ein Kontinuum und hat bei bestimmten Elementen das Aussehen von nahesu weitem Lieht.
Es wurde als weiteres Merkmal der Erfindung gefunden, dat sich durch die Verwendung eines einseinen Metallhalogemdes in Verbindung mit Quecksilber im Vergleich su einem reinen Queeksilberbogen swar schon ein erhöhter Wirkungsgrad und eine bessere Spektral verteilung des emittierten Licht·· ergeben, dat Jedoch eine unerwartet grötere Steigerung des Wirkungsgrades und eine verbesserte Farbcharakteristik im Vergleich su Quecksilberdampflampen erhalten werden, wenn man bestimmte Jodide in Kombination verwendet. So ergeben sich beispielsweise hervorragende Ergebniese bei Verwendung von Natriumiodid in Verbindung mit Thallium oder Thallojodld. Bei einer Bogenentladmngs-
909843/0429
-·- U64181
lamp· mit einer rttUung aus Quecksilber, Natriumjodld und iMk iieien «toll beispielsweise ein Wirkungsgrad von 100 Im/ W
und ein praktisch weit·· Lioht hoher Reinheit erreichen. Ähnliche Emissioasspektra und Wirkungsgrade von über 100 Im/ W wurden gleichfalls erreicht durch die Verwendung von Quecksilber, Natriumiodid und Thalliurnjodid. Auch andere Kombinationen können mit Vorteil verwendet werden. 80 wurden beispielsweise andere Metalljodide in Lampen verwendet, die Quecksilber« Thallojodid und Natriumiodid enthielte* Diese Zusätse fallen das Lampenspektrum aus und verbessern die Farbwiedergabe. Die derseit besten Ergebnisse bezüglich der Farbwiedergabe bei Wirkungsgraden bis au 80 im/ W wurden mit einer Bogenentladung·« lampe erzfclt, die als Füllung, zusätzlich zu einem permanenten Zundgas, Quecksilber, Natriumiodid, Thallojodid und Indiumjodid enthielt.
Wie welter oben bereits erwähnt worden ist« brauchen die festen Metallhalogenide nur in einer solchen Menge zugesetzt werden, datt sich bei den Betriebstemperaturen der Lampe ein Partialdruck
«3 3
von etwa 10 bis 10 Torr der verdampften Halogenide im Inneren des Lampenkolbens evgeee*. Dies wird ganz allgemein dadurch erreicht, dafl man in den Kolben einen Üherschufl an Halogenid, beispielsweise 50 mg einbringt« da die Dampfdrükke der brauchbaren Metallhalogenide so niedrig sind, dafl das Problem
-10-
909843/0429
BAD ORIGINAL
U6A181 -ιβ-
in dar Praxis darin besteht, gamg Halogenid im Dampfsuataad au erhalten, waa duroh Einstellung dar Tamparatur dar Kelbeninnenwand geschient. Wann Jadoch swei oder mehr Halogenide verwendet werden, um eine bestimmt·, ausgeglichene Spcktraivertelltwg tu erhalten, maasen die Halogenldmengen, die im festen oder fllssiiren Zustand vorhanden sind, entspreced bemessen werde», wobei die gewünschte Betriebstemperatur und die Dampfdruck· der verschiedenen Komponenten bertekslohtigt werden massen, dal sieh die gewünschten ParUaldracke dereinsolnen Komponenten ergeben.
Während normalerweise im allgemeinen das Halogenid mit dem niedrigsten Dampfdruck nicht besonders berücksichtigt werden ami, werden dagegen die Komponenten mit höheren Dampfdrücken häufig in kleinen Mengen in den Kolben eingebracht, dabei ist beabsichtigt, daA alle diese Bestandteile bei derjenigen Betriebstemperatur verdampfen, die erforderlich ist, um die notige Menge des Bestandteiles mit dem niedrigsten Dampidruck in den Dampfaustand überzufahren. Ein Beispiel dieser Abstimmung der einseinen Bestandteile soll anhand einer 400 W-Lampe mit einem Volumen des Innenkolbens von 15 cm und einem Elektrodenabstand von 7, · cm geseigt werden. Diese Lampe hatte folgende Fällung:
15 Torr Argon
SO mg Quecksilber
ft mg ThaUoJodid
40 mg Natriumiodid
90984 3/0429 "ll"
BAD ORIGINAL
U6A181 -ti«
Ia dleaer Mtarmmg aaattat daa TbaUiamJodld einen höheren druck ale daa Natriumiodid uad aatl daher gaaa verdampft werden.
Dar maximale Wirkuagagrad voa etwa 100 Ua/W wurde bat dieaer Lampe mit einer Temperatur dar Auaeawaad daa Inaaakalbeaa voa MO 0C eateprecbead einer lnaanwaadtemparatar van etwa 900 °C aireieht. Bat dtaaar Temperatur war dar Partlaldruek da· ThaUoJadtda etwa tOO Torr aad dar Fartlaldraek daa Matriaiajadida etwa 10 Torr.
'v t Dar QaaatuUaWfarttaMraea «ar etwa 4 kp/em .
tat mm rmm grater Wtevtlgaelt. da· daa Qaaakatlaar nar la verhUtaiamaalg klataar Meago Taraaadea tat, mm da· daa geeerate Quecksilber im Batriaa vardamplt. Ba tat aamlica weaeatllfib, da· dta gaaamta Kalaaalaaaaajamf aad alle im laaerea daa Kalbaaa 1 freiliegenden Flaeaaa dar ta FIf. 1 dargeeteUtea Lampe eiae Temperatur von Iber •00 °C. varaagawataa »wtaebaa UO aad 1100 °C aaaahmaa. Dia« tat ■m elaaaraaatenee, da· dta Temperatur daa ktlteeten TeUea
CM^(P l
damit die
■agaatrabtea TartaUa arratalB «ardaa. Waaa dar Kalben aa viel Qaeeaatlber aatbatt aad ateat allaa QaeekaUber verdampft wird. «ta ea beiapialawatae dar FaU tat. «aaa ata füaaifer Qaackatlbar-
elae 1 eaipeaelelrtinite ι erwendet wird, ataigt dta Temperatur Tellaa dar Kolbaawaad: namUea daa Teilea U dar
-11-
909843/0429 BAD oR/G/NAL
Nachbarschaft dar Quecksilberelektrode, nicht über dan Koehpankt
daa Quackailbara fir dan Batriabadruck, wann nicht untragbar
2 hoha Quackailbardampfdrflcka. dia wesentlich oberhalb von IS kp/cm liegen, auftreten aollea.
Die maximale Temperatur dea Queckailberaumpfea unter dieaen Bedingungen und dementaprechend der benachbarten Wandteil· war· dann die Glelchgewichtatemperatur dea Queckailbera für dieaen Druck, ei· betragt bei den Betriebsdrücken der erflndungagemlien Lampen nur wenig mehr al· 355 0C4 d. h. wenig mehr ala die Siedetemperatur de« Quecksilber· unter Atmospharendruek. Di··· Temperaturen-sind au niedrig, um eine tür einen ordnungagemlAen Betrieb der Lampen gemiA der Erfindung ausreichend· Meng· Halogenid su verdampfen oder in der Dampfphase su halten. Unter dieaen Bedingungen würden Halogenide, die beispielsweise durch Berührung mit dem Bogenbrennfleck verdampft worden sind, nur vorrübergehend in der Dampfphase bleiben und dann am kältesten Punkt dar Kolbenwand wieder kondensieren, so dag nur der Quecksilberdampf als praktisch einaige dauernd Licht emittierend« Quell· verbleibt, wahrend die sur Farbkorrektion bestimmten Komponenten nur einen flackernden Anteil beitragen.
Obgleich es bereite bekannt Ut, bestimmte Metallhalogenide in einer Quecksilberbogenlampe xu verwenden, um dem hauptsachlich im blauen Spektralbereich liegenden Emissionsspektrum des Quefck-
-IS-
909843/0429
8AD ORIGINAL
.ti. H6A181
silberbogeae rot· Komponenten sususetsen und damit weite· Liebt su srseugea, arbeiten die bekanntea Lampen immer mit einer ttftsaijen Quecksilberelektrode, die bei niedrigen Temperaturen und Drachen betrieben wird, eo da· keine dauernde Farbkorrektioa möglich ist und. was noch wichtiger ist, keine nennen«werte Wirkungsgradsteigerung durch dies· Ms Muslimen erreicht werden kann. Der Grund hierftr liegt darin, da· durch Zusats von Metallhalogeniden su Quecksilberdampflampen unter bei dea bekannten Lampen vorliegenden Verhältnissen keine dauernde Lichtemission durch das Halogenid oder seine Bestandteile erreicht werden kann, es ergeben sich vielmehr nur kursseitige, flackernde Änderungen der Emission des Queek* silberbogens.
Die Farbkorrektion« die mit den bekannten Lampen Oberhaupt möglich war, konnte auch nur für wenige Stunden erreicht werden* Solange Quecksilber in fitseiger Form vorhanden ist, tritt oimlich eine Aufsehrung der Zusltse auf, indem diese chemisch mit dem Quecksilber reagieren, in diesem gelöst werden oder sich mit ihm mischen und dauernd auf den kalten Wandteilen in der Nahe des Quecksilbersiimpfes niedergeschlagen werden. Diese Vorginge werden durch den Bogen selbst weiter beschleunigt, der bevorsugt an einer sauberen QuecksllberflAcne anseist, wobei sich das Minimum des Energleverbravehes und der Bogenspannung einstellen. Auf der
-14-
909843/0429 BAD
U64181
-H-
Queckailberoberflache schwimmende Zueltse werden aulerdem durch di· Dampfströmung aa einer Berührung mit «torn Bogen gehindert, di· an der Oberfläche de· Queckeilbereumpfes durch da« explosiv verdampfende Quecksilber entsteht.
Gemat der vorliegenden Erfindung werden dl· Metallbalogeaide jcdooh in einer Bogenentladungelampe verwendet, die unter Bediagunfen betrieben wird, die eine Verdampfung der Halogenide und ihr Verbleiben im Dampfauatand erlauben, ao dag aie einen nennenswerte* und wichtigen, dauernd Iiicht emittierenden Beatandteil der Lampe daratellen, der in hohem klage fur die verbeaaerte Farbe und den erhöhten Wirkungagrad verantwortlich efaMb let.
Die Lampen genUUI der Erfindung können ala Mitteldruok-Bogenentladungalampen beaelchnet werden. Der Queckailberdampfdruck, d. h. der HauptpartialdruckfWird auf Ober eine bie etwa 15 Atmoephiren Queckailberdampf dadurch eingestellt, dafl im Innenkolben 2 eine solche Menge Quecksilber vorhanden ist, dafl sich der gewünschte Druck bei den normalen Betriebstemperaturen der Lampe einstellt, wenn das Quecksilber völlig verdampft ist. Wenn die minimale Temperatur des Kolbens verringert wird, eo dag der Quecksilberdruck unter eine Atmosphäre sinkt, reloht die Temperatur ebenfalls nicht au·, eine genügende Menge Metallhalogeaid su verdampfen und im Dampfzustand au halten. Wenn andererseits der Quecksilberdampfdruck ca. 15 Atmoephiren und der Halogenidpartialdruck etwa eine Atmosphäre
-15-
909843/0429
BAD ORIGINAL
.ti. U64181
übersteigen, mIumb die Temperaturen dM Bogen* wad der Kolbenwand Wert« an. dl· au einer Schädigung der Kolbenwand fuhren. Ale nachteilige Efiekte können auftreten: Entgasung. WolkenbUdung und Brae«. Bel hohen Drachen tritt auserdem «la· Verbreiterung und echliefUeh eine stärke Selbetumkear der KeeonansUaien dee Llnienapektrums der lietaUateeae der dleeosUerten Halogenide auf, wodurch der Wirkungsgrad eatepreehead sinkt. Die felbetumkehr von Linien let durch eine lateneltateebnahme Un Schwerpunkt der Spektrallliiie und durch eine Druehverbreiteraaf der Linie gekennselehnet. Wahrend •Ine aallge Selhetumkehr der Ipektralllnien sugeUeeen werden kann, Ist die starke lelhetumkehr bei Lampen dleeee Type uaerwuneeht. die auftHtt. weaa der Partlaldruck der Halofenide etwa eine Atmoephire abersteigt. PIe lnteneiYe felbetumkehr beratet auf der Selbstabsorption der emittierten Beeouaaeetrehlung durch die lietallatome der dlssomtlertea MetaUhalogeolde. die sieh auierhalb der Bogenachse befinden und auf einer aaeebiieaenden strahlungaloeen Energieabgabe der angeregten Atome. Die Umkehr nimmt mit der Diente der nlnho age regten MetaUatome swlschen dem Bogen und der Kolben-
Die Parameter, von denen die Arbeitsweise der Entladungslampen smell der Erfindung letstllch abhängt, sind Dampfdichte Im Kolben, Besjentemperatur und Temperatur der Kolbeirtnssswand Der erst· dieser Parameter, die totale Dampfdichte,
-U-
909843/0429 BAD original
.ie. H64181
it to
wird auf einem Wert in der Grofanordnung von 10 bis 10 Dampfatome pro cm gehalten und let wichtig, um au gewährleisten, da* die Bogentemperatur innerhalb de* richtigen Bereiches bleibt, daÄ weiterhin verhindert wird, dafl ionisierende Elektronen «ur Kolbenwaad abdiffundieren und dal im Falle su hoher Dampfdichten die Spektrallinien unerwünscht verbreitert und eine >u starke Selbstumkehr eintritt.
Der «weite dieser Parameter, die Bogentemperatur, wird in einem Bereich von etwa 3000 bis 6000 0C in der Mitte der Bogensäule gehalten, so dafl gewährleistet ist, dad die Elektronen im Bogen geatfsad Energie besitzen, um die Metallatome des Halogenides sur Resonanzstrahlung anregen zu können, während eine Airregung su einer unerwünschten, auterhalb des sichtbaren Spektrums liegenden Strahlung möglichst vermieden werden soll.
Der verbleibende, letzte Parameter, die Temperatur der Kolbeninnenwand, wird auf einem Wert oberhalb von etwa 600 °C und vorzugsweise im Bereich von etwa 600 bis 1200 °C gehalten. Diese Temperatur ist wichtig, um sicherzustellen, dad eine wirksame Menge Metall halogenid verdampft und im Dampfzustand verbleibt.
Die obere Grenze von 1200 0C für die Temperatur der Kolben-Innenwand stellt keine prinzipielle Grenze für die Arbeitsweise der Lampe dar. bei dieser Temperatur beginnt jedoch der im allgemeinen ittr den Kolben 2 benutzte Werkstoff Quarz unzulässig welch su werden.
-17-
BAD ORIGINAL 90 9.8 43/0429
.π. U64181
Bei Verwendung eines lichtdurchlässigen, bei noch höheren Temperaturen beständigen Werkstoffes iftr den Kolben, beispielsweise des in jüngerer Zeit entwickelten Aluminitunoxyds hoher Dichte, kann die obere Grenze der Betriebstemperatur erhöht werden.
Bei Verwendung von Quars für den Innenkolben 2 darf die Wand· temperatur im Betrieb jedoch ca. 1200 0C nicht aberschreiten. Da Jod das am wenigsten reaktionsfähige Halogen ist und da die Möglich· keit eines Angriffes des Quarzes durch Halogen besteht, werden die Jodide als Halogenide im Innenkolben 2 bevorzugt, wenn dieser aus Quarz besteht. .
Die Temperatur der Kolbeninnenwand wird dadurch gesteuert, dall man die Kolbeninnenwand in einem genügend kleinen Abstand vom Bogen anordnet, so dall die im Bogen entwickelte Warme die Kolbenwand auf die gewünschten Temperaturen bringt. Außerdem wird die Lampe mit so hohen Spannungen und Strömen betrieben, daß im Bogen genug Leistung zur Verfügung steht, um die erforderliche Wandtemperatur sicherzustellen. Eine Möglichkeit diese Arbeitsweise zu erreichen besteht in der Spannungsversorgung 20, die einen geeigneten Autotransformator 21 und eine Wechselspannungsquelle enthalten kann. 400 W-Lampen wurden auf diese Weise mit einem Autotransformator Typ General Electric, Katalog Nr. 86G 14 be* trieben.
-U-
ORIGINAL 90984 3/0429
H6A181
Α1· susatsliches St«u«rungamitt«l können im Au*«nkolb«n 1 und im Inn«nkolb«n 2 Maonahmen getroffen Min, um Warmaverluste von der Wand d·· Kolben« I an verringern. HlerfAr kann der Zwischenraum auf ein Hochvakuum, beiepi«lew«i·· unter 10* Torr evakuiert und mit einem Gaa hohen Molekulargewicht··, wi· Xenon, unter einem niedrigen Druck gefallt werden oder den den Kolben 2 umgebende Raum kann mit einem Werkstoff gefüllt werden, der selektiv eicht bare Strahlung durchlast und infrarote Strahlung xurttckhilt, beispielsweise Quarxwoll·. wahrend eine Packung aus Quarawolle die L chtausgangsleistung etwas verringert, erhöht sich andererseits unerwarteterweise der Wirkungsgrad der Lamp« auf Wart« bis zu 120 im/ W.
Eine andere Möglichkeit sur Erhöhung des Lampenwirkungsgrades besteht darin, um die den Kathoden benachbarten Endbereiche des Innenkolbens 2 warmeref taktierende Schirme anzuordnen, um die an die Kathode angrenzenden Bereich· der Innenwand helft bu halten. Normalerwelse verringern solch· Schirm· bei den Ablieben BogenentladungslampeB die Gesamtllchtausbeute. Gans unerwarteterweise wird jedoch durch das Hinsufttgen solcher Schirme su Lampen gem&fl der Erfindung der Wirkungsgrad der Lamp· derart erhöht, daft das Hinzufügen der Schirm· dl· Lichtauagangaleietung im Endeffekt erhöht. Diese Erhöhung beträgt bis su 10 %. Die Wärmeschirm· können aus dünnen, reflektierenden Schichten bestehen, wie sie bei
909843/0429 BAD ORIGINAL
-it. U6A181
IS in Fig. lnriB oberen End« des Kolbene 1 dargestellt sind
oder ·· können auiere, rofloatloroads fehlrme verwendet werden, di· dia·· B«r«ich· des inneren Kale— 1 la engem Abataad umschllelea.
Das in Fig. 2 dargestallt· Diagramm aaigt auf dar Ordinate d«n Wirkungsgrad in Laaaa pro Watt Bogcnlelshing in Abhängigkeit von der auf dar Abasia·· in Watt aufgetragenen Eingangaleletung daa Bogeae. DI· Kurv« A aelgt die Wart· far ein· gewöhnlich· Queckalleardanipflampe. wahrend die Karre B fir eine typische Lampe gemtg 4sr Srflndang gilt, dta Qeeekeilber. Natriumjodld und ThalUum emtatll. Die Weit· wardea aafgenommea, nachdem die Lampen 1000 gtanaen geatmaat hatten. Ana dem Diagramm iat erelchtUch. daft bei «tear Elngaagalelahiag van etwa 500 Watt die Lampe gemtl der Erfladaaf eateprenh—d dar Karve B einen Wlrkungagrad von ungefähr 100 im/W Bfalalamnf aaigt, wahrend die gewOhnllohe Queckeilberdampflampe einen Wlrkangagrad van weniger ala 60 Im/W beaitat.
Aua dem la Ftf. S dargestellten Diagramm, deaaen Koordinaten Flg. S eatapreehea, tat TaiehtUch. das «ine Lampe mit einer FaUmag aaa QueeaaUaer. TaaWtomJadtd und Natriumjodid eine WlrkangagradkeanUei· aaaHat. die der Kurve B la Fig. 2 «ehr ahnlieh iat. Obwohl andere Baloganldeaattae daa Wirkungsgrad von 100 Im/W Bogenleiataag dar Lama· mit Quecksilber. Natriumiodid und Tham«mJodld*Faltaag nicht erreichen, ergeben trotadem Zusätze von QuecksUherJodid. Barlumjodld oder Calciumjodid höhere Wlrkunga-
•10·
90984 3/04 29 BAD ORIGINAL
-10-
grade al« Quecksilber eilein zusätzlich zu dem Vorteil« dal alle dieee Lampen weine« oder annähernd weite· Licht liefern, wthrend der normale Quecksilberbogen ein grünlich-blau·· Licht emittiert. Auoerdem zeigt Fig. 3, dafl eine Lampe mit «iner Füllung von Hg, TU« NaJ und InJ einen Wirkungsgrad von etwa 80 Im/ W besitzt. Diese Lamp« emittiert ein noch angenehmere· Licht ala eine Lampe mit einer Füllung aus Hg, TU und HaJ.
In Fig. 1 und S «teilen die Kurven jeweils Daten dar, dl· durch die Prüfung von gleichartigen Lampen, die sich mir durch die Füllung unterschieden, unter gleichen Bedingungen in der gleichen Integrationskugel gewonnen wurden. Hierdurch ist ein Vergleich der Wirkung der den Bogen bildenden Werkstoffe unabhängig von anderen Einflüssen möglich.
Im Betrieb der Lampen gemaa der Erfindung wird als erstes eine Spannung an die Bogenelektroden S, 4 und die Zündelektrode » angelegt. Infolge ihres geringen Abstände· bildet sich aa der Zündelektrode 5 und der Bogenelektrode S sofort eine Glimm· nt ladung, die von dem im Kolben enthaltenden Edelgas getragen wird. Diese Entladung heist die Elektrode S auf und erzeugt eine genügende Ansahl von Edelgasionen, so dsJ eine Entladung in der Hauptentladungsstrecke xwi sehen den Bogenelektroden 3, 4 zündet. Die von dem Edelgasbogen entwickelte Hitze bewirkt ein Verdampfen des Quecksilbers der Füllung 6 und nachdem eine genügende Ansahl von Queck-
909843/0429
BAD ORIGINAL
U64181
-11-
sUbeiionen thtraieoh Im Edelgasbogen gebildet worden sind, beginnt die Lampe mit der ftr eine Queeksilberentladung typischen blauen Farbe su glimmen. Es ist bekannt, daß man auch auf andere Welse einen Quecksilberbogen erzeugen kann. Die Queckailberentladung nimmt dann an Intensität su und heist die Innenwände des nnenklben« 2 auf. so da· der Dampfdruck des Metalljodides steigt.
Wenn die Temperatur der Innenwand des Kolbens 2 etwa 600 C erreicht hat, ist eine genügende Menge Halogenid verdampft und verbleibt im Dampfsustand, so daß der erforderliche Halogenid-Betrlebspartialdruck im ganzen Kolben 2 vorhanden ist. Ist dies der Fall, so dissoziieren in der hohen Temperatur in der Bogenseele, die etwa 3000 0C oder höher ist, eine genagende Anzahl Moleküle des verdampften Halogenidee, werden durch den Bogen angeregt und emittieren die charakteristischen Linienspektren, wodurch die Gesamt* strahlung aus dem Bogen in ein angenehmes, annäherndes oder völliges Weiß intensiver Brilliant umschlftgt.
Spektroskopische Untersuchungen des von Lampen gemäß der Er* iindung emittierten Lichtes zeigen, daO die Strahlung zusätzlich sum typischen Linienspektrum des Quecksilbers die Linienspektren der Metalle des oder der verwendeten Halogenide enthält. Aus diesem Grunde wird angenommen/ daß die Metallhalogenidmolekule in den Lampen gemäß der Erfindung thermisch dissoziiert sind und durch Stöße mit stabilen oder metastabilenQwecteilberatomen oder Ionen
909843/0429 "2a"
BAD
-aa- U64181
angeregt werden, die genagend Energie liefern, vo dvJ die charakteristischen Linienspektren emittiert werden Manen. Auf diever Arbeitvweive beruhen die hohen Wirkungsgrade, die bei den Lampen naeh der Erfindung erreicht werden können.
In einer Queekallberbogenlampe liegen folgende Verhtltniaw vor? Da die niedrigste Anregangvenerglv de· Quecksilber· etwa 4, ν eV betragt, mui ein Elektron diese Energie bevltava, um ein Queekvilheratom sur Resonansstrahlung anregen su können. Bei der Bogentempcratur, die etwa im Bereich swiechen SOOO und SOOO 0C liegt, besitzen nur verhaltnismlalg wenig Elektronen diese Energie. Hierdurch wird der Wirkungsgrad des Queoksilberbogens begrenst.
Die Verhältnis·· in einem nur von Motallhalogonldon getragenen Bogen liegen dagegen so: Di· Anregungsenergie de· Metall·· de·
Halogenide· betragt im Falle von Natrium nur 2,1 eV. Wegen der
<«icht moglieh> Temperaturbeständigkeit der Metallhalogenide, ist es Jedoch bei den mtOlgen Temperaturen und Drachen der Halogenid· in den Lampen dev beschriebenen Typ· dem Bogen genOgend Leistung mit tragbaren Spannungen und strömen susufthren, um Licht hoher Intensität su erzeugen. Dies ist nur su erreichen, wenn das MetaUhalogenid bei sehr hohen Temperaturen und Drucken vorhanden ist. Diese hohen Halogenlddrueke ergeben eine Seibetumkehr der Revonanslinien und eine Spektralverschiebung, In manchen Lampen kann dies swar zugelassen werden, bei Lampen des betrachteten Typ« let ·· jedoch uner-
909843/CK29
BAD ORIGINAL
U64181
-IS-
wtnscht. Anteroom werten lfetallatome. dl· durch Dlaeosiation von Balogeniddampf bat mafigen Drecken gebildet werden, in einem Halogedogo geringer Dichte allein nicht leicht angeregt, die elektronen, die dl· Aaregaag bewirken eoUtea, wendern dagegen nur Kolbon wand und gehea verloren.
Es eeiea warn die VerMUtniMe in den Lampen mxeh der Erfindung •etrmehtet. Oft· Qaeekellber verdampft IeIeW end wird unter Bildung eine· Befene »erdiinfll, deseen Teapemtur ausreichend hoch int, um ein·· ——■···Hen Teil verdampften Ifetalljodldmolekale su dleeetllerea. Die MetaUatome de· BMogenidee werden dann leicht dmroA Elektreaen, Atome «ad Ionen im Bogenplasma angeregt. Da Elemente mit einer niedrigen minimalen Anregungeenergie gewählt werden können, wie Katrium (1,1 eV), Thallium (S, 4 eV) oder indiumO. 0 ;·Ύ) let InIeM eine Aaregang durch Elektronen nieglich. deren Energie aar Aaregang von QueekeUberatomen (4.5 eV) nicht auereloat. Aaaerdem kanaea oer verhattniamaalg wenig der anregenden Elektronen am· dem »egea aar Reiben wend entweichen, da ate im Plasma deren elaetieeae Stete mit dna Queekailberatomea
Heran· let eraiemlieh. dal die Gasdichte infolge der Anwesenheit voa Queokeilberdampf Im Kolben hoher Let ale ate bei dereelben Temperatur ware, wenn aar Jodiddampf in der Lampe vorhanden wire. Die· macht ee möglich« die Strahlung von dem angeregten MetaUatomea
BAD ORIGINAL -84-
909843/(K29
K64181
dee Halogenidee auszunützen, ohne die Temperatur de· KoIh-■ ungebührlich su erhdhen und ohne den Druck dee Haiogealddampfea im Kolben soweit steigern su müssen, wie es notwendig wir·, um In einem im Metallhalogenid allein brennenden Bogen brauhhbare Helligkeit und Wirkungsgrade su erzielen* Dies ist ein grofer Vorteil, da höhere Verluste an Infrarotstrahlung vom Kolben uad vom Bogen auftreten würden, die den Wirkungsgrad der Lamp· verringern, wenn der Halogeniddampf bei Temperaturen betrieben werden müfte, die erforderlich sind, wenn kein Quecksilber vorhanden ist. Zn· ■atslich wird durch die Arbeitsweise bei der verhiltnfsmlllg geringen Temperatur und bei verhaltnismiAig geringer Jodiddichte die Korrosion des Lampenkolbens und der Elektroden verringert, da der chemische Angriff der Halogenide auf die betreffenden Werkstoff· bei niedrigen Temperaturen und Drücken sehr klein ist, wlhrend er zerstörende AusmaAe annehmen würde bei Temperaturen und Dichten, die erforderlich sind, um einen Bogen in Metal !halogeniddampf allein aufrechtsuerhalten. Aus Gründen dieser Art übersteigt der Gesamtdruck der Halogenide im Betrieb der Lampe bei dem bevorsugten Ausführungsbelspiel der Erfindung eine Atmosphäre nicht, auch wenn drei oder mehr Halogenide verwendet werden. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dai es wünschenswert ist, die Lampen gemifl der Erfindung mit einer Füllung su betreiben, die einen Oberschufl an Halogendampf enthalt.
9098 4 3/0429
U6A181
Wena aooh lampe·, dia ohne atersebOssiges, fr·!·· Halogen betrieben ward·», In alaam verntlnftlgen MaSa frei von Verfärbungen la dar Nlba der Elektroden Bind, βο bat ·· aleh doeh gezeigt, daä die Schwärzung der Kolbenwlade in der 111ha der Elektroden noch geringer gehalten «erden hinnen, wenn freier Halogendampf verbanden let. Der Grundfeierfar liegt anscheinend darin, dag ein Teil de· infolge einer Dlaioslation d·· Metallhalogenide· vorhandenen Halogene chemiach mit dem Kathod«nwerketoff reagiert, so da* ein ObereehuO an Metalldampf vorbanden tat. Dieaer Metalldampf kondensiert anscheinend beim Erkalten der Lampe. Wenn ein OberechuA an freiem Halogen vorhanden ist, •tent Immer genügend Halogen sur Vertagung, um ein Ausfallen oder Niederschlagen freien Metalles auf der Kolbenwaad au verhindern, gleichgültig, ob die··· Metall von der Halogenfttllung oder von der Kathode selbst stammt. In der Praxis ist for diesen Zweck eine Menge freien Halogens derselben Art, als das Halogen des Halogenide· ideal geeignet, die ausreicht, um bei der Betriebstemperatur einen Partialdruck von 1 bis 100 Torr aber* schusaigen Halogene aber da· stdchiometrieche Verhältnis des
Halogenidee au erseugen.
In einer gcrnia der Erfindung konstruierten Lampe betrug der Innendurchmesser des Kolbens 2 in Fig. 1 etwa 1, 5 cm und die Lange «wischen den Bogenelektroden war 7 cm. Die Spannung «wischen
909843/0429 BAD ORIGINAL
-ι·- U64181
den Elektroden betraf 300 V off bei S, S A. Dor Kolben wear mit lft Torr Arfon gefallt und enthielt JOO mg Hf, ft sag Tl and ft mg NIuI. Zualtsllch wurden 6 Torr Partialdruek nn gasförmigem Jod in OberMhtti ftber dna Jodid Bugcectst. Die Lampe Arbeitete wfthrend ISOO fttunden mit einem Wirkungsgrad swlecnen 70 und 80 im/W bei einer Leletnngaeufnehme von ungeffthr 400 W bevor ale rer-Mgte. Der Grand dee Ausfall·· testend darin, da· dor Innenkolben in Luft betrieben worden war und nleht In einer Atmoapkftro aua einem nlchtreaktloneffthigen Gaa, wie ea wftnaohenawert 1st, eo da· die Zuleitung 11 sum Innenkolben korrodierte und brach. Daa Innere der Lampe war Jedoch noch betriebafftbig.
Ein weiterer Vorteil von Lampen gemii der Erfindung let eine Verringerung der Verbiete durch Ultraviolettstrahlung. Der Grund hierfür let anscheinend die Bildung einer dftnnen, vielleicht mono* molekularen Schicht aua Metallhalogenid auf der Innenfläche der Wand dee Kolben· 2, die die Ultraviolettstrahlung abaormort. Die auf die·· Welse aurückgohalten· Energie tragt sur Aufhellung der Kblbenwand bei. Die·· dünne Schicht ist auftcrdcm for einen anderen ntttaUchon Effekt VerantWorUlch. An eich war angenommen worden, dafl die Verwendung von Dampfen von Saison derartig reakUoneffthigar MeUUe. wie Natrium, nicht sweekmaüg Ut, da ein Angriff der Kolbenwand durch dlo reakMonaffthtgon Metalle erwartet wurde. Infolge des Vorhandenaoln· einer dftnnen Halogenid-
-17-
9098A3/0429
BAD ORIGINAL
U64181
-IT-
echicht avf der Ianevvaad des Kolben· wurd· kein derartiger Angriff beobachtet.
Di« frfintnng i«t mabmaA rerechitdener AueAhrungaformen b«»cluri«b·· «ord«a, 41· j«4och t&eU «inechrtnkend auesul«g«n «lad. Der FaohnaoB wird vielmehr eine Reihe von Änderungen treffen obm 4» Hefcnien der Erfindung m tberechrelten.
-ai-
909843/0/.29
BAD ORIGINAL

Claims (1)

  1. .2i. U6A181
    PATENTANSPRÜCHE
    ( IJ Elektrische Dampfentladungslampe mit einem abgeschlossenen, lichtdurchllaaifen Kolben, der mwei Bogenelektroden und Quecksilber enthalt, dessen Dampfdruck im Betrieb nur etwa 1 bis 19 Atmosphären beträgt, gekennzeichnet durch die Kombination von festen, d. h. nicht Aussigen, metallischen Bogenelektroden; durch eine solche Bemessung der Quecksilber menge, dafl das gesamte Quecksilber im Betrieb verdampft ist; durch eine solehe Menge von Metalljodiden, - bromiden und/oder -Chloriden Im Kolben,. dal sich im Betrieb ein Partlaldruck von etwa 10~S bts 10* Torr Halogeniddampf einstellt und durch eine solehe Bemessung des Abstandes der Elektroden von den Kolbenwanden· daS der kälteste Teil der Innenwand des Kolbens im Betrieb eine Temperatur von mindestens 600 0C annimmt.
    2. Dampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennseichnet, dal der Kolben auOer dem Metallhalogenid mit Atisschluä der Fluoride eine Menge freies Halogen mit Aueschlue von Fluor ia einer solchen Idenge enthält, die ausreicht su verhindern, dafl der Halogengehalt
    909843/0429
    BAD ORIGINAL
    H6418T -ΐβ-
    der Halogen!*· wahrend der normalen Lebensdauer der Lampe verarmt.
    3. Dampfentladungslampe nmch Anspruch 1 und 1. dadurch ge* kennseiehnet. daj genagend freies Halogen Im Kolben vorhanden ist, daft sieh Im Betrieb ein Halogenpartialdruck »wischen ungefähr 1 und 100 Torr einstellt.
    i. Dampfentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennselcb.net, dafi der Kolben in an sich bekannter Weise ein Edelgas als ZQndgas enthält.
    5. Dampfentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallhalogenide au· einer Anzahl von Metalljodiden bestehen.
    6. Dampfentladungslampe nach einem der Anspreche 1 bis 5, dadurch gekennseichnet, daü der gesamte Halogeniddruck eier Metallhalogenide im Betrieb der Lampe eine Atmosphäre nicht abersteigt.
    7. Dampfentladungslampe nach Anspruch S oder β, dadurch gekennzeichnet, das genügend Metalljodide vorhanden sind, da· sich im Betrieb für Jedes Jodid ein unabhängiger Partialdruck »wischen etwa 1 und 200 Torr einsteUt. '
    8. Dampfentladungslampe nach einem der Ansprache 5 bis 7, dadurch gekennseichnet, daü die Metalljodide entsprechende
    -30-
    909843/0429
    BAD ORIGINAL
    U6A181
    -SO-
    llengen Natriumiodid und Thalliumjodid enthalten.
    8. Dampfentladungslampe nach einem der Anspreche t hie 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalljodide entsprechend« Mengen von Natriumiodid, ThalUumJodid und Indiumjodld umfassen.
    10. Dampfentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenmeichnet, daß der abgeschlossene, lichtdurchlässige Kolben (2) von einem evakuierbaren, .ichtdurchllssigen Außen kolben (1) umschlossen wird und dal! im Zwischenraum »wischen dem Außen- und dem Innenkolben Mittel vorgesehen sind, die die'Wirmedurchllaaigkeit des Zwischenraumes soweit wie möglich verringert
    11. Dampfentladungslampe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dafl Wirmeabschi rmungen um die Endbereiche der Wand des Innenkolbens vorgesehen sind, die selektiv Wirmeverluste von diesen Endbereichen infolge einer Abstrahlung verhindern.
    12. Dampfentladungslampe nach A sprach 11, daduroh gekennzeichnet, daJ die Wirmeabschirmungen aus Metallsehichten (23) bestehen, die auf Oberflachen im Bereich der Kolbenenden aufgedampft sind.
    11. Dampfentladungslampe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dal sur Verringerung von Wärme Verlusten im Zwischenraum »wischen dem Auoen- und dem Innenkolben Hochvakuum herrscht.
    -31-
    909843/04.2 9
    BAD ORIGINAL
    U6A181
    -Si-
    14. Dampfentladungslampe nach Anspruch 10, dadurch gekenn* zeichnet, dal der Zwischenraum zwischen dem Auften- und dem Innenkolben sur Verringerung einer Wärmeübertragung eine Füllung aus einem Qae mit hohem Molekulargewicht unter niedrigem Druck enthält.
    16. Dampfentladungslampe nach ftnspmth Iff, dadurch ge kenn* aeiehnet, dal aar Verringerung einer Wärmeableitung ein Werk* steif vorgeathsn ist, dar für sichtbares Lieht annähernd transparent ist. während ar Infrarotstrahlung sartokhält.
    1·. Verfahrea sam Betrieb einer elektrischen Dampfentladungalampe nach einem dar vorhergehenden Ansprüche, die einen hermetisch abgeschlossenen, liehtdurchläaslgen Kolben enthält, in den swel nicht flüssige Bogonalekt roden eiageschmolsen sind und der eine bestimmte Maaga Quecksilber und eine bestimmte Menge Metallhalogeatd nut Ausnahme tob Fluorid enthält, dadarch gekeanseichnet. dal aa dta Elektroden <S. 4) eine Betriebsspannung derartiger Höhe angelegt wird, dal ein Qasentladungsbogen im Kolben entsteht, wobei das gesamte Quecksilber verdampft «ad dal sieh eine Bogentemperatur awiaehaa etwa SOOO aad 0000 0C einstellt «ad dal die Leistungssufuhr so bemessen wird, dal die Innenwand dea Kolbens im Betrieb «ine Temperatur »«lachen ungefähr 600 and ItOO 9C annimmt.
    909843/0429
    BAD ORIGINAL
    Le e rse i te
DE19621464181 1961-01-23 1962-01-22 Elektrische hochdruck dampfentladungslampe Pending DE1464181B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US84068A US3234421A (en) 1961-01-23 1961-01-23 Metallic halide electric discharge lamps

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1464181A1 true DE1464181A1 (de) 1969-10-23
DE1464181B2 DE1464181B2 (de) 1971-11-25

Family

ID=22182690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19621464181 Pending DE1464181B2 (de) 1961-01-23 1962-01-22 Elektrische hochdruck dampfentladungslampe

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3234421A (de)
CH (1) CH403981A (de)
DE (1) DE1464181B2 (de)
ES (1) ES272505A1 (de)
GB (1) GB998464A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0762476A1 (de) * 1995-08-24 1997-03-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Elektrodenlose Entladungslampe hoher Intensität und Leuchte mit einer derartigen Lampe

Families Citing this family (106)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3868525A (en) * 1962-07-12 1975-02-25 Sylvania Electric Prod Metal halide discharge lamp having a particular ratio of halogen atoms to mercury atoms
DE1177248B (de) * 1962-08-22 1964-09-03 Patra Patent Treuhand Elektrische Hochdruck-Dampfentladungslampe mit einer farbkorrigierenden Zusatz-Fuellung
US3845342A (en) * 1962-10-16 1974-10-29 Sylvania Electric Prod Electric discharge device containing thorium, mercury and iodine
NL288714A (de) * 1963-02-08
US3283202A (en) * 1963-04-04 1966-11-01 Bell Telephone Labor Inc Gas discharge spectral lamp of 5350 angstroms
GB1051170A (de) * 1963-05-02
GB1052612A (de) * 1964-03-03
US3331982A (en) * 1964-10-20 1967-07-18 Sylvania Electric Prod High pressure electric discharge device having a fill including vanadium
FR88772E (de) * 1964-11-25 1967-06-07
US3374377A (en) * 1965-04-21 1968-03-19 Gen Electric Metal vapor lamp coating
US3384775A (en) * 1965-05-06 1968-05-21 Gen Electric Mercury metal halide discharge lamp having iodine present in stoichiometric proportions with respect to the reactive metals
US3319119A (en) * 1965-10-22 1967-05-09 Hewlett Packard Co Metal vapor spectral lamp with mercury and a metal halide at subatmospheric pressure
US3334261A (en) * 1965-10-24 1967-08-01 Sylvania Electric Prod High pressure discharge device having a fill including iodine mercury and at least one rare earth metal
US3398312A (en) * 1965-11-24 1968-08-20 Westinghouse Electric Corp High pressure vapor discharge lamp having a fill including sodium iodide and a free metal
US3363134A (en) * 1965-12-08 1968-01-09 Gen Electric Arc discharge lamp having polycrystalline ceramic arc tube
US3350598A (en) * 1965-12-29 1967-10-31 Sylvania Electric Prod High pressure electric discharge device containing a fill of mercury, halogen and an alkali metal and barrier refractory oxide layers
US3431447A (en) * 1966-02-16 1969-03-04 Westinghouse Electric Corp High-pressure metallic vapor discharge lamp including mercury and thallium iodide
FR1478565A (fr) * 1966-03-15 1967-04-28 Lampes Sa Perfectionnement aux lampes à décharge électrique renfermant des iodures métalliques dont de l'iodure de sodium
US3416023A (en) * 1966-03-18 1968-12-10 Westinghouse Electric Corp Mercury vapor sunlight lamp
NL6603641A (de) * 1966-03-19 1967-09-20
US3452238A (en) * 1966-12-05 1969-06-24 Westinghouse Electric Corp Metal vapor discharge lamp
US3484640A (en) * 1967-03-17 1969-12-16 Gen Electric Metal halide vapor photochemical light sources
US3450925A (en) * 1967-03-17 1969-06-17 Gen Electric Mercury bismuth halide photochemical arc lamp light sources
US3445719A (en) * 1967-05-31 1969-05-20 Duro Test Corp Metal vapor lamp with metal additive for improved color rendition and internal self-ballasting filament used to heat arc tube
US3989972A (en) * 1967-10-27 1976-11-02 Westinghouse Electric Corporation High pressure mercury vapor discharge lamp containing bismuth iodide
FR96306E (fr) * 1967-11-08 1972-06-16 Gen Electric Lampe a incandescence a grand rendement.
US3513344A (en) * 1967-12-19 1970-05-19 Westinghouse Electric Corp High pressure mercury vapor discharge lamp containing lead iodide
US3407327A (en) * 1967-12-21 1968-10-22 Sylvania Electric Prod High pressure electric discharge device containing mercury, halogen, scandium and alkalimetal
US3590307A (en) * 1969-01-08 1971-06-29 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Additive-type high-pressure mercury-vapor discharge device having good ultraviolet output
NL6909891A (de) * 1969-06-27 1970-12-29
US3876895A (en) * 1969-07-07 1975-04-08 Gen Electric Selective spectral output metal halide lamp
BE754499A (fr) * 1969-08-08 1971-01-18 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Lampe a decharge sous haute pression, a vapeur de mercure avec additif d'halogenure metallique
US3948793A (en) * 1969-09-26 1976-04-06 Anderson Physics Laboratories, Inc. Ultra-pure metal halide particles
US3614508A (en) * 1969-10-27 1971-10-19 New Nippon Electric Co Metal halide discharge lamp containing beryllium
US3634721A (en) * 1970-02-13 1972-01-11 New Nippon Electric Co Metal halide discharge lamps
US3714493A (en) * 1970-04-06 1973-01-30 Gen Electric Compact metal halide arc lamp containing primarily mercury iodide
GB1343780A (en) * 1970-06-26 1974-01-16 Thorn Electrical Ind Ltd Discharge lamps
US3686529A (en) * 1970-10-21 1972-08-22 Ultra Violet Products Inc Stable glow discharge light source with close temperature control for sharp resonance lines
US3714494A (en) * 1971-02-08 1973-01-30 N Nakamura High-pressure mercury vapor halide lamp having a refractory metal cylindrical auxiliary electrode
NL7107535A (de) * 1971-06-02 1972-12-05
US3906274A (en) * 1971-12-27 1975-09-16 Gte Laboratories Inc Electrode discharge device with electrode-activating fill
US3771009A (en) * 1971-12-27 1973-11-06 Gte Laboratories Inc Electrode discharge device with electrode-activating fill
US3753019A (en) * 1972-01-31 1973-08-14 Gen Electric Metal halide lamp
US3748520A (en) * 1972-05-05 1973-07-24 Gen Telephone & Elect Electric discharge lamp having a fill including niobium pentaiodide complexed with an inorganic oxo-compound as the primary active component
US4023059A (en) * 1972-06-05 1977-05-10 Scott Anderson High pressure light emitting electric discharge device
NL7303079A (de) * 1973-03-06 1974-09-10
US3870919A (en) * 1973-06-28 1975-03-11 Gen Electric Discharge lamp having blow-molded arc tube ends
NL7316101A (nl) * 1973-11-26 1975-05-28 Philips Nv Hogedruk-tinhalogenide-ontladingslamp.
US3909660A (en) * 1974-08-08 1975-09-30 Gen Electric Metal halide discharge lamp starting electrode
DE2456757C2 (de) * 1974-11-30 1983-06-01 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Metallhalogenid-Hochdruckgasentladungslampe
GB1541437A (en) * 1975-02-13 1979-02-28 Thorn Electrical Ind Ltd Electrical discharge lamp
DE2619674C2 (de) * 1976-05-04 1986-05-07 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, 8000 München Halogen-Metalldampfentladungslampe
DE2725297C3 (de) * 1977-06-04 1980-10-16 Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe
US4247798A (en) * 1979-04-03 1981-01-27 Thorn Emi Limited Mercury-metal halide discharge lamp
US4281267A (en) * 1979-05-14 1981-07-28 General Electric Company High intensity discharge lamp with coating on arc discharge tube
US4360756A (en) * 1979-11-13 1982-11-23 General Electric Company Metal halide lamp containing ThI4 with added elemental cadmium or zinc
US4574218A (en) * 1979-12-20 1986-03-04 General Electric Company Metal vapor lamp having internal means promoting condensate film formation
US4339686A (en) * 1979-12-26 1982-07-13 General Electric Company Metal vapor lamp having internal coating for extending condensate film
US4310774A (en) * 1980-03-03 1982-01-12 Gte Products Corporation Arc discharge lamp containing scandium and scandium halide
NL185482C (nl) * 1980-09-05 1991-01-16 Philips Nv Hogedrukontladingslamp.
US4360758A (en) * 1981-01-23 1982-11-23 Westinghouse Electric Corp. High-intensity-discharge lamp of the mercury-metal halide type which efficiently illuminates objects with excellent color appearance
US4387319A (en) * 1981-03-30 1983-06-07 General Electric Company Metal halide lamp containing ScI3 with added cadmium or zinc
GB2115977A (en) * 1982-03-01 1983-09-14 Gen Electric High efficacy fluorescent/arc discharge light source
US4513357A (en) * 1983-01-19 1985-04-23 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Headlamp unit with timed switching between two lights
HU191305B (en) * 1984-03-29 1987-02-27 Tungsram Rt,Hu High pressure sodium or metal halogen lamp for dc operation
US4890030A (en) * 1984-06-18 1989-12-26 Gte Products Corporation Metal halide discharge lamp with arc tube temperature equalizing means
US4605881A (en) * 1984-11-29 1986-08-12 General Electric Company High pressure sodium iodide arc lamp with excess iodine
US4783615A (en) * 1985-06-26 1988-11-08 General Electric Company Electrodeless high pressure sodium iodide arc lamp
US4678960A (en) * 1985-08-01 1987-07-07 General Electric Company Metallic halide electric discharge lamps
DE8601283U1 (de) * 1986-01-20 1986-08-28 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH, 8000 München Kraftfahrzeugentladungslampe
US4691109A (en) * 1986-01-28 1987-09-01 Rca Corporation Apparatus and method for producing ions
US4808876A (en) * 1986-02-04 1989-02-28 General Electric Company Metal halide lamp
US4798995A (en) * 1986-10-06 1989-01-17 General Electric Company Metal halide lamp containing halide composition to control arc tube performance
DE3702481A1 (de) * 1987-01-28 1988-08-11 Philips Patentverwaltung Gasentladungslampe
US4791334A (en) * 1987-05-07 1988-12-13 Gte Products Corporation Metal-halide lamp having heat redistribution means
US4859899A (en) * 1987-05-07 1989-08-22 Gte Products Corporation Metal-halide lamp having heat redistribution means
US4825127A (en) * 1987-06-24 1989-04-25 Gte Products Corporation Metal halide discharge lamp for plant growing
US4918352A (en) * 1988-11-07 1990-04-17 General Electric Company Metal halide lamps with oxidized frame parts
US4992700A (en) * 1989-03-10 1991-02-12 General Electric Company Reprographic metal halide lamps having high blue emission
US5013968A (en) * 1989-03-10 1991-05-07 General Electric Company Reprographic metal halide lamps having long life and maintenance
US5144201A (en) * 1990-02-23 1992-09-01 Welch Allyn, Inc. Low watt metal halide lamp
CN1055257A (zh) * 1990-03-23 1991-10-09 菲利浦光灯制造公司 高压放电灯
US5184044A (en) * 1990-08-13 1993-02-02 Welch Allyn, Inc. Dental curing lamp
US5404076A (en) * 1990-10-25 1995-04-04 Fusion Systems Corporation Lamp including sulfur
US5661365A (en) * 1990-10-25 1997-08-26 Fusion Lighting, Inc. Tellurium lamp
US5798611A (en) * 1990-10-25 1998-08-25 Fusion Lighting, Inc. Lamp having controllable spectrum
CA2133344A1 (en) * 1990-10-25 1993-10-28 James T. Dolan Lamp having controllable characteristics
US5834895A (en) * 1990-10-25 1998-11-10 Fusion Lighting, Inc. Visible lamp including selenium
US5225738A (en) * 1990-12-14 1993-07-06 North American Philips Corporation Metal halide lamp with improved lumen output and color rendition
DE9116651U1 (de) * 1991-10-10 1993-08-26 Waldhauer Lothar Entladungsröhre und Steuerung einer diese enthaltende Vorrichtung
US5504391A (en) * 1992-01-29 1996-04-02 Fusion Systems Corporation Excimer lamp with high pressure fill
UA37247C2 (uk) * 1993-10-15 2001-05-15 Фюжн Лайтінг, Інк. Лампа освітлення
JPH08195186A (ja) * 1995-01-20 1996-07-30 Ushio Inc ショートアーク型カドミウム希ガス放電ランプ
EP1018133A4 (de) * 1997-09-25 2001-02-07 Fusion Lighting Inc Seleniumlampe mit elektroden
TW385479B (en) * 1998-04-08 2000-03-21 Koninkl Philips Electronics Nv Metal-halide lamp
US6433482B1 (en) * 1998-05-11 2002-08-13 Wisconsin Alumni Research Foundation Barium light source method and apparatus
US6679619B2 (en) * 2000-02-18 2004-01-20 Carl Saieva High intensity discharge (HID) lamp with integral ballast and underwater lighting systems incorporating same
DE10101508A1 (de) * 2001-01-12 2002-08-01 Philips Corp Intellectual Pty Hochdruckentladungslampe
US6897609B2 (en) * 2001-03-30 2005-05-24 Advanced Lighting Technologies, Inc. Plasma lamp and method
US6559607B1 (en) 2002-01-14 2003-05-06 Fusion Uv Systems, Inc. Microwave-powered ultraviolet rotating lamp, and process of use thereof
US6949871B2 (en) * 2002-06-24 2005-09-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Metal halide lamp with improved field wire
WO2004088698A2 (en) 2003-02-12 2004-10-14 Advanced Lighting Technologies, Inc. An improved plasma lamp and method
US7161303B2 (en) * 2003-09-08 2007-01-09 Lg Electronics, Inc. Plasma lighting system and bulb therefor
EP1733691A1 (de) * 2005-06-14 2006-12-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Gerät zur kosmetischen Hautverjüngungsbehandlung
DE102006026485A1 (de) * 2006-06-07 2007-12-13 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Sockel für eine Lampe
US20150015144A1 (en) * 2013-07-09 2015-01-15 General Electric Company High efficiency ceramic lamp

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1025932A (en) * 1900-03-05 1912-05-07 Gen Electric Means for producing light.
US2171234A (en) * 1937-08-12 1939-08-29 Westinghouse Electric & Mfg Co Discharge device and electrode
US2194300A (en) * 1937-09-24 1940-03-19 Gen Electric Vapor lamp and method of operation
US2697183A (en) * 1950-10-16 1954-12-14 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh High-pressure electric discharge lamp
US2765416A (en) * 1953-09-24 1956-10-02 Westinghouse Electric Corp Vapor lamps utilizing chemical compounds
US2918592A (en) * 1958-06-23 1959-12-22 Gen Electric Arc tube mount

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0762476A1 (de) * 1995-08-24 1997-03-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Elektrodenlose Entladungslampe hoher Intensität und Leuchte mit einer derartigen Lampe
US5864210A (en) * 1995-08-24 1999-01-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrodeless hid lamp and electrodeless hid lamp system using the same

Also Published As

Publication number Publication date
CH403981A (de) 1965-12-15
GB998464A (en) 1965-07-14
US3234421A (en) 1966-02-08
ES272505A1 (es) 1962-04-16
DE1464181B2 (de) 1971-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1464181A1 (de) Elektrische Gasentladungslampe
DE3832717C2 (de) Elektrodenlose Metallhalogenid-Entladungslampe hoher Intensität
EP0338637B1 (de) Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampe
DE2655167A1 (de) Hochdruckentladungslampe mit metallhalogeniden
DE2624897A1 (de) Aluminiumoxyd-ueberzuege fuer quecksilberdampf-lampen
EP0453893B1 (de) Hochdruckentladungslampe
DE1940539A1 (de) Quecksilberdampf-Hochdruckentladungslampe mit Metallhalogenidzusatz
DE10044562A1 (de) Niederdruckgasentladungslampe mit quecksilberfreier Gasfüllung
DE1764979A1 (de) Quecksilber-Metallhalogenid-Dampflampe mit Regeneration
DE2422411A1 (de) Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe
DE2031449B2 (de) Hochdruck-Metalldampflampe mit einer in ausgewählten Spektralbereichen konzentrierten Strahlung
DE1489527B2 (de) Quecksilberdampfhochdrucklampe
DE2408572A1 (de) Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe
DE2028781A1 (de) Hochdruck-Quecksilberdampf Jodid-Entladungslampe
EP2147456B1 (de) Hochdruckentladungslampe und fahrzeugscheinwerfer mit hochdruckentlaudungslampe
DE2106447A1 (de) Quecksilberdampf-Hochdruckentladungslampe mit einem Zusatz von Metallhalogeniden
DE10044563A1 (de) Niederdruckgasentladungslampe mit kupferhaltiger Gasfüllung
DE1489406C3 (de) Hochdruck-Quecksilberdampf entladungslampe
DE1764015A1 (de) Hochdruckentladungslampe mit grosser Leistung und ausgezeichneter Farbwiedergabe
DE1994024U (de) Kurzbogen-quecksilberdampf - entladungslampe.
DE7016628U (de) Wandstabilisierte hochdruck-quecksilberdampf-entladungslampe mit jodid.
DE2456757A1 (de) Metallhalogenid-hochdruckgasentladungslampe
DE2535922A1 (de) Quecksilberdampf-hochdruckentladungslampe fuer horizontale brennlage
DE2150740C3 (de) Leuchtstofflampe hoher Intensität
DE102005046139A1 (de) Quecksilberfreie Metallhalogenidlampe

Legal Events

Date Code Title Description
SH Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977