DE1539473A1 - Hochdruck-Quecksilberdampflampe - Google Patents

Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Verbesserung der Zündcharakteristik von Hochdruck-Quecksilberdampflampen, und zwar solchen, deren Entladungsrohr einen Metallhalogenidzusatz aufweipt I/ie Hochdruck-Quecksilberdampflampen werden im folgenden als HiMV-Lampen bezeichnet (high pressure mercury vapor).

Es ist bekannt, daß HPMV-Lampen mit Entladungsrohr aus quarzglas, das Quecksilber und Edelgas enthält und bei dem die Elektroden an den Enden des Lampenkolbens angeordnet sind, hohe Leistungen bei guter Farbverteilung erbringen, wenn Metallhalogenide, wie Jodide oder Bromide von. Hatrium, Thallium, Indium usw. dem Füllgas einzeln oder in Mischungen zugesetzt werden.

Derartige HPMV-lampen mit Metallhalogenidzusatzen weisen aber den Nachfeil auf, daß sich nach längerem Brennen die Zünd-

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Charakteristiken verschlechtern bzw. die Zündspannung ansteigt*

V.ird eine derartige Lampe nach einer längeren brenn«eit abgeschaltet, so schlägt sich ein Teil dec i-ijtailhalogoniddanpic-iJ im Jintladungsrohr als Film auf der Haupt elektrode nieder, aie sich schneller abkühlt, als das übrige liohr. Wird die La^pe nun wieder angeschaltet, so widersetzt sich der niedergoschlajene Metallhalogenidfilm dem Entstehen einer Glühehtiadunj zwischen Hauptelektrode und Hilfselektrode. Dadurch wird dia Bildung des Hauptentladungslichtbogens verlangsamt und eine hoho Startspannung erforderlich, die die Wirksamkeit der Hilfselektrode; herabsetzt.

.Erfindungsgemäß wird nun als Material für die der Hilfselektrode ein I-Ietalldrahtmaterial benutzt* das binnn hohen Schmelzpunkt aufweist. Die Hilfselektrode wird dab©i derart um die Hauptelektrode gewickelt, daß um diese horu^ eiös durchgehende rauhe Zylinderfläche gebildet v/ird, die in axialer: Mchtung den größten Teil der Hauptelektrode bedeckt. Dabei wird der Abstand zwischen der Innenfläche der so entstandenen zylindrischen Hilfselektrode und der Oberfläche der Hauptelektrode vorzugsweise kleiner als 2 mm gehalten.

Bei bekannten HPMV-Lampen war die Hilfselektrqdo;. oine ■ einfache Platte oder eine Spule mit nur einigen wenigeQ ..'i^duu^

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Jedenfalls wurde bei den bekannten Lampen durch die, Hilfselektrode nie ein großer Abschnitt der Hauptelektrode abgedeckt.

Da nun erfindungsgemäß die Hauptelektrode von der sie eng umgebenden Hilfselektrode abgedeckt ist, wird die Kühlung der Hauptelektrode durch Konvektionsströme des Füllgases oder -dampfes durch die Hilfselektrode verhindert. Dadurch ist nach dem Abschalten der Lampe der Temperatürrückgang an der Hauptelektrode stark verlangsamt, während die.umgebende Hilfselektrode durch Konvektionsströme des Gases und des Dampfes und durch Strahlung rasch abgekühlt wird. Deshalb schlägt sich ein

Teil des Ketallhalogeniddampfes in dem Ilntladungsrohr auf der

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äußeren Oberfläche der Spiral/ausgebildeten Hilfselektrode nieder, während die Oberfläche der Hauptelektrode von liiederschlag freibleibt.

Dadurch kann die erfindungsgemäß aufgebaute Lampe auch ohne Verwendung der in herkömmlichen Lampen zur V/ie der zündung notwendigen hohen Spannungen schnell gezündet werden.

Der Abstand zwischen der Hauptelektrode und der Hilfselektrode soll, vie das oben bereits angegeben wurde, vorzugsweise weniger als 2 ism betragen. 1st das nicht der Fall, so wird auch auf der überfläche der Hauptelektrode ein Ketallhalogenidf ilm abgelagert, und die weiter oben erläuterten Schwie rigkeiten bei der 'Wiederzündung sind die Folge.

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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert, und zwar zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer teilweise aufgeschnittenen HPM-Lampe, mit einer erfindungsgemäßen Hilfselektrode,

Fig. 2 eine Schnitteilansicht eines Entladungsrohres mit der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung und

Fig. 3 Zündspannungs-Lebensdauerkennlinien für die erfindungsgemäße und für bekannte Lampen.

Ein Entladungsrohr 1 mit einer Hauptelektrode 2 und einer Hilfselektrode 3 an jedem Ende enthält mindestens ein Metallhalogenid wie Thalliumjodid, Natriumiodid oder Indiumjodid als Zusatz zu einer kleinen Menge Quecksiler und einem Füllgas, das unter einem Druck von 10 bis 50 mm Quecksilbersäule steht· Das Entladungsrohr 1 ist in den Lampenkolben 4 eingeschlossen und wird in diesem durch die Drahtrahmen 5 und 6 getragen, die gleichzeitig als elektrische Leitungen dienen und jede Hauptelektrode mit einem Anschlußkontakt 7 verbinden, der auf dem Ende des Lampenkolbens 4 befestigt ist. Jede Hilfselektrode 3 ist mit der Hauptelektrode am anderen Ende der Lampe über einen Widerstand 14 von etwa 50 KA:i verbunden. Der Baum zwischen, den Entladungsrohr 1 und dem Lampenkolben 4 ist ,evakuiert oder *

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mit einem Edelgas gefüllt. Das Entladungsrohr kann gelegentlich auch ohne den äußeren Lampenkolben verwendet sein.

Auf I'ig. 2 ist zu erkennen, daß die Hauptelektrode 2 im wesentlichen aus einer doppelt gewickelten Wolframspule 9 besteht, die mit einem Elektronen emittierenden Material 10 bedeckt ist und von einem feuerbeständigen Metallstab 11 getragen wird. Der Metallstab 11 durchsetzt die die Hauptelektrode bildende Spule koaxial. Eristmit dem Drahtrahmen 5 über ein Molybdenblättchen 12 verbunden. Diese Anordnung ist bekannt. Die Hilfselektrode 3 ist eine Spirale aus Wolfram-oder Molybdendraht« Dieser Ist etwa In Form eines durchlaufenden Zylinders gewickelt» wobei für einen guten Windungsschluß zwischen benachharten Windungen gesorgt ist. Der so entstehende Zylinder bedeckt ^l&sx größten Teil der Hauptelektrode, wobei der Abstand d von dieser weniger als 2 mm beträgt. Die Hilfselektrode 3 ist mit der Hauptelektrode 2 am anderen Ende des Lampenkolbens 4 über ein Holybdeablattchen 13 und den Widerstand 14 verbunden.

Als Beispiel für die hier besQkr-iebe.Be Ausfiihyungaiorm der Erfindung wurde eine 400-.Watt BOT-Lampe hergestellt* deren Entlatoprohr 3*1 mg fhalliumiodid, 21 ig Iatrium4Qdid.u&& 1,3 eg Indium^ ο414 all gusati au 40 mg Que,ckaUfeer und Argoßgajr

%Xmm Bruok von. 2§ m ^uecksilbiraäule enthielt« BtF .; itr lampe war \ZQ im uai ihr© l*äng$ 365 mm*

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Der innere Durchmesser des Entladungsrohres betrug 18 mm und sein Kubikinhalt 12 ecm. Die Hauptelektrode war eine zweischichtige Wolframspule, wobei der Durchmesser des Wolframdrahtes 0,9 mm betrug. Die Länge und der Außendurchmesser der Spule betrugen 8 mm bzw. 4 mm. Die Hilfselektrode wurde aus Wolframdraht von 0,5 mm Durchmesser gewickelt, hatte einen Innendurchmesser von 5,5 mm und eine Länge von 7 mm. Der Abstand zwischen den Hauptelektroden betrug 50 mm.

~ Die derart aufgebaute Lampe wurde mit je einer halben Stunde Unterbrechung für fünf Stunden Brenndauer in Betrieb genommen und dabei die Zündspannung kontrolliert. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 zusammengestellt. Für die erfindungsgemäße Lampe wurde die durchgezogene Kurve erhalten, während eine herkömmlich hergestellte Lampe die gestrichelte Kurve ergab. Man erkennt, daß die erfindungsgemäße Lampe eine niedrigere Zündspannung aufweist, die über die ganze Lebensdauer der Lampe konstant bleibt.

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Claims (2)

1. i Patentansprüche : ..--■■

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   i 1. Hochdruck-Quecksilberdampflampe mit Entladungsrohr, ; das einen Metailhalogenidzusatz und eine Hauptelektrode aus i feuerfestem Material aufweist, das durch Elektronen emittie- \ rendes Material abgedeckt ist und mit einer Hilfselektrode,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode (3) aus feuer-■ festem Metalldraht spiralig in Form eines Zylinders mit durchlaufender Oberfläche gewickelt ist und einen Großteil der Haupt-.

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   elektrode (2) abdeckt, deren Außenfläche von der Innenfläche ; der Hilfselektrode (5) weniger als 2 mm entfernt ist.
2. 2. Hochdruck-Quecksilberdampflampe nach Anspruch 1,

   I dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsrohr (1) in einem äußeren Lampenkolben (4) eingeschlossen und darin durch einen

   ! Rahmen (5, 6) gehalten ist, und daß die Hilfselektrode (3) mit

   I der am anderen Ende des Entladungsrohres liegenden Hauptelektrode I (2) über einen Widerstand (14) verbunden ist.

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