DE1589241C3

DE1589241C3 - Electrode for a high pressure gas and / or vapor discharge lamp

Info

Publication number: DE1589241C3
Application number: DE1589241A
Authority: DE
Inventors: Tjepke Hendrik Ekkelboom; Johannes Adrianus Cornelis Jansen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1966-03-16
Filing date: 1967-03-11
Publication date: 1976-01-02
Also published as: GB1166401A; BE695554A; DE1589241B2; US3484639A; AT272458B; NL6603392A; FR1519041A; CH469349A; DE1589241A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrode für eine Hochdruck-Gas- und/oder -Dampfentladungslampe, die gasdicht durch die aus hochschmelzendem Glas, z. B. Quarzglas, bestehende Lampenwand hindurchgeführt ist, stabförmig ist und aus zwei elektrisch in Reihe geschalteten Teilen besteht, von denen der durch die Lampenwand geführte Teil aus reinem Wolfram und der sich daran anschließende innerhalb der Lampe liegende Teil aus thoriertem Wolfram besteht.The invention relates to an electrode for a high-pressure gas and / or vapor discharge lamp that is gas-tight through the high-melting glass, z. B. quartz glass, passed through existing lamp wall is, is rod-shaped and consists of two parts electrically connected in series, one of which is through the Lamp wall guided part made of pure tungsten and the adjoining part inside the lamp Part consists of thoriated tungsten.

Es ist bekannt, das der Entladung zugekehrte Ende derartiger Elektroden aus thoriertem (d. h. einige Prozent Thoriumoxyd enthaltendem) Wolfram herzustellen. Da beim Einschmelzen von thoriertem Wolfram in eine Lampenwand aus hochschmelzendem Glas, z. B. Quarzglas, infolge der erforderlichen hohen Einschmelztemperatur Thorium an die Oberfläche gelangt, wodurch sich beim vakuumdichten Verschluß Schwierigkeiten ergeben können, wurde die Elektrode aus zwei Teilen hergestellt, wobei der durch die Lampenwand geführte Elektrodenteil aus reinem Wolfram besteht. It is known that the discharge end of such electrodes is thoriated (i.e. a few percent Tungsten containing thorium oxide. Since the melting of thoriated tungsten in a lamp wall made of refractory glass, e.g. B. quartz glass, due to the high melting temperature required Thorium comes to the surface, causing difficulties in the vacuum-tight seal the electrode was made of two parts, the one through the lamp wall The guided electrode part is made of pure tungsten.

Aus der DT-PS 8 80 360 ist eine Hochdruckentladungslampe bekannt, an deren Elektroden im Bereich der Durchführungen eine Molybdänfolie angeschweißt ist, die durch Schweißen mit einem Anschlußdraht verbunden ist. Eine solche Molybdänfolie kann aber durch Stromdurchgang sehr heiß werden, was zu einer Zerstörung der Glasdurchführung führen kann.From DT-PS 8 80 360 a high pressure discharge lamp is known, on the electrodes in the area A molybdenum foil is welded to the bushings and is connected to a connecting wire by welding is. However, such a molybdenum foil can become very hot as a result of the passage of current, which can destroy it the glass duct.

Bei einer aus der US-PS 27 25 498 bekannten Hochdrucklampe sind die beiden Teile einer zweiteiligen Elektrode ineinander geschraubt, wobei eine Scheibe aus Molybdän zwischengefügt ist, die zur Abdichtung des Lampengefäßes dient. Die Schraubverbindung ist mit einem Kupfer-Nickel-Lot gelötet. Die Molybdänscheibe dient also nicht zur Verbindung der beiden Elektrodenteile.In a high-pressure lamp known from US Pat. No. 2,725,498, the two parts are a two-part Electrode screwed into each other, with a molybdenum disk inserted, which is used for sealing of the lamp vessel is used. The screw connection is soldered with a copper-nickel solder. The molybdenum disk so does not serve to connect the two electrode parts.

Die Elektrode der aus der US-PS 23 41 716 bekannten Lampe besteht aus thoriertem Wolfram und ist über eine Zwischenschicht aus hochschmelzendem Metall mit einer aus Wolfram bestehenden Elektrodenzuleitung verbunden. Die Zwischenschicht besteht hierbei aus Tantal, das aber die weiter unten beschriebenen Schwierigkeiten bereiten kann.The electrode of the lamp known from US-PS 23 41 716 consists of thoriated tungsten and is via an intermediate layer made of refractory metal with an electrode lead made of tungsten tied together. The intermediate layer consists of tantalum, but the one described below Can cause difficulties.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrode eingangs erwähnter Art zu schaffen, deren beide Elektrodenteile in elektrisch und mechanisch zuverlässiger Weise miteinander verbunden werden und bei der Herstellung und dem Betrieb der Lampe keine nachteiligen Folgen aufweisen.The invention is based on the object of creating an electrode of the type mentioned at the outset, both of which Electrode parts are connected to one another in an electrically and mechanically reliable manner and in the Manufacture and operation of the lamp have no adverse consequences.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die beiden Teile der Elektrode lediglich mittels eines Lötmaterials aus Molybdän oder einer Molybdänlegierung, deren Schmelzpunkt erheblich höher als die Erweichungstemperatur des Glases liegt, miteinander verbunden sind.This object is achieved according to the invention in that the two parts of the electrode only by means of a soldering material made of molybdenum or a molybdenum alloy, the melting point of which is considerably higher than the softening temperature of the glass.

Würde man zu diesem Zweck als Lötmaterial ein Metall, z. B. Platin, anwenden, dessen Schmelztemperatur etwa gleich der oder niedriger als die Erweichungstemperatur des Glases liegt, könnte dieses Metall beim Betrieb der Lampe, bei dem Temperaturen bis nahe dem Erweichungspunkt des Glases zulässig sind, durch Verdampfung in den Entladungsraum gelangen, was unerwünscht ist.If you were to use a metal such. B. platinum, use its melting temperature is approximately equal to or lower than the softening temperature of the glass, this could Metal when operating the lamp, at which temperatures close to the softening point of the glass are permitted are, get into the discharge space by evaporation, which is undesirable.

Andere Metalle mit sehr hohem Schmelzpunkt, wie Tantal, Niob usw., zeigten sich im Gegensatz zu Molybdän (Schmelztemperatur 2 600⁰C) und Molybdänlegierungen als Lötmaterial ungeeignet, da sie den aus dem Glas oder beim Pumpverfahren der Lampe frei werdenden Wasserstoff absorbieren, wodurch sich eine spröde Struktur der Lötstelle ergibt, die die mechanische Festigkeit der Elektrode beeinträchtigt.Other metals with very high melting point, such as tantalum, niobium, etc., (C melting temperature of 2600 ⁰⁾ and molybdenum alloys as solder material showed, in contrast to molybdenum unsuitable as they absorb the liberated from the glass or during the pumping process of the lamp is hydrogen, whereby the result is a brittle structure of the solder joint, which affects the mechanical strength of the electrode.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which shows an embodiment of the invention represents.

In der Zeichnung ist 1 der der Entladung zugekehrte und am freien Ende kegelig, aus thoriertem Wolfram bestehende Teil einer stabförmigen Elektrode einer Kurz-Bogen Xenonentladungslampe von 2 und 3 kW (bei einem Lampenstrom von 100 bis 150 A); in dieser Lampe ist der Druck beim Betrieb etwa 25 atm und in kaltem Zustand etwa 8 bis 10 atm.In the drawing, the one facing the discharge and conical at the free end is made of thoriated tungsten existing part of a rod-shaped electrode of a short-arc xenon discharge lamp of 2 and 3 kW (with a lamp current of 100 to 150 A); in this lamp the pressure during operation is about 25 atm and in cold about 8 to 10 atm.

Der Elektrodenteil 1 ist mittels einer Molybdänschicht 2 mit einem gleichfalls stabförmigen Teil 3 aus reinem Wolfram verbunden, der im dargestellten Falle den gleichen Durchmesser von etwa 4,5 mm wie der Teil 1 hat und fluchtend mit diesem Teil angeordnet ist. Die Verbindung zwischen den beiden Teilen 1 und 3 wird dadurch hergestellt, daß die beiden Teile mit einer zwischengelegten Molybdänplatte auf hohe Tempera-The electrode part 1 is made up of a likewise rod-shaped part 3 by means of a molybdenum layer 2 pure tungsten, which in the case shown has the same diameter of about 4.5 mm as the Part 1 and is aligned with this part. The connection between the two parts 1 and 3 is made by bringing the two parts to a high temperature with an interposed molybdenum plate.

' tür, z. B. mit einer Flamme oder mit Hochfrequenzenergie, erhitzt werden.'door, e.g. B. with a flame or with high frequency energy, be heated.

Der Teil 3 ist mit Hilfe von zwischengefügten Glasteilen 4, 5 und 6 vakuumdicht mit dem unteren Teil 7 eines Quarzglaskolbens 8 verbunden.Part 3 is made with the help of interposed glass parts 4, 5 and 6 connected in a vacuum-tight manner to the lower part 7 of a quartz glass bulb 8.

Im dargestellten Falle befindet sich die Lötstelle 2 in einem verjüngten zylindrischen Teil 9 der Lampe, wodurch die Lötstelle 2 der Elektrode 1, 3 vor zu großen,In the case shown, the soldering point 2 is located in a tapered cylindrical part 9 of the lamp, whereby the soldering point 2 of the electrode 1, 3 in front of too large,

z. B. durch Erschütterungen beim Transport der Lampen auftretenden Biegebelastungen, geschützt wird.z. B. is protected by vibrations occurring during transport of the lamps bending loads.

Die Lötstelle 2 befindet sich vorzugsweise in einer derartigen Entfernung vom kegeligen Ende des Elektrodenteils 1, daß die Entladung nicht an dieser Stelle ansetzen kann. Im vorliegenden Falle beträgt der Abstand des kegeligen Endes von der Lötstelle etwa 40 mm, während die Lötstelle in einem Abstand von etwa 15 mm vom oberen Ende des zylindrischen Teils 9 entfernt ist.The soldering point 2 is preferably located at such a distance from the tapered end of the Electrode part 1 that the discharge can not start at this point. In the present case, the Distance of the tapered end from the soldering point about 40 mm, while the soldering point at a distance of is about 15 mm from the upper end of the cylindrical part 9.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Electrode for a high-pressure gas and / or vapor discharge lamp that is gas-tight through the refractory glass, e.g. B. quartz glass, existing lamp wall is passed through, is rod-shaped and consists of two parts connected electrically in series, of which the one led through the lamp wall Part made of pure tungsten and the adjoining part inside the lamp consists of thoriated tungsten, characterized in that the two parts (1 and 3) the electrode only by means of a soldering material (2) made of molybdenum or a molybdenum alloy, whose melting point is considerably higher than the softening temperature of the glass, with one another are connected.