DE1639080C3 - Elektrische Halogenglühlampe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Halogenglühlampe mit einem Wolframglu'hkörper, der sich in einem Kolben aus hochschmelzendem für Licht durchlässigem Material befindet, in dem eine Chlor, Brom oder diese beiden Elemente und Wasserstoff enthaltende Gasfüllung vorhanden ist, wobei der Abstand des Glühkörpers von der Kolbenwand so gering ist, daß die Temperatur an der Kolbenwand beim Betrieb der Lampe derart ansteigt, daß sie die Temperatur, bei der Verbindungen von Wolfram mit Chlor oder Brom kondensieren können, überschreitet, und wobei außer dem Glühkörper noch andere mit der Gasfüllung in Berührung kommende Metallteile im Kolben vorhanden sind.

Unter »anderen Metallteilen« sind hier z. B. Abstützungen für den Glühkörper, Stromzuführungsdrähte, Spiegel, Kappen zur Abschirmung eines Teiles des ausgesandten Lichtes und andere ähnliche in der Lampe vorgesehene eine mechanische, optische oder andere Funktion erfüllende Teile zu verstehen.

In einer z. B. aus der NB-PS 54 07 446 oder NB-PS 64 08 085 bekannten Lampe dieser Art findet beim Betrieb ein regenerativer zyklischer Vorgang statt. Vom Glühkörper verdampfendes Wolfram wird in eine bei der Temperatur der Kolbenwand flüchtige Verbindung umgewandelt, die sich in der Nähe des Glühkörpers wieder in Wolfraum und Chlor bzw. Brom zersetzt. Dies hat zur Folge, daß bis an das Ende der Lebensdauer der Lampe keine Schwärzung der Kolbenwand auftritt; das Ende der Lebensdauer wird erreicht, wenn der Glühkörper durchbrennt. Bis an das ■ Ende der Lebensdauer bleibt dadurch auch die Anzahl ausgestrahlter Lumen/W nahezu konstant.

Die richtige und genügende Wirkung eines regenerativen zyklischen Vorgangs in einer Halogenglühlampe, durch Wärmeleitung erreichen, Molyb-■5 ^»^»"^!'...eSger stark angegriffen wird. Dabei

lung des Kolbens auf.

diesen Angriff kann aber die Lebensdauer der Lampen verkürzt werden. Wenn z.B. Stützdrähte aus . \.j · ^m Hploeen weggefressen werden, verliert If "Glühkörper s ml Abstützung, so daß er durchbie- ?nn Wenn dabei der brennende Glühkörper die SbenwanTberiThrt, schmilzt die letztere durA Der Ko Salt ist dann mit der Atmosphäre in offener , - j bedeutet das sofortige Ende der

y^erbl X i„ Se Hatogenverbindung umgewandelte a^Pbdä^Dnkanⁿn^eumerBi.d^gun_g von »Whiskers« auf oder nahe bei dem Glühkörper niedergeschlagen werden und Kurzschlüsse herbeiführen. ... . ■ ,

Der beschriebene Angriff kann dadurch verhindert werden daß das Molybdän mit einem Edelmetall, wie Pia in überzogen oder die gegen Angriff empfindlichen Teie völlig aus Platin oder e.nem Platinmetall hergestellt werden. Diese Lösungen sind jedoch Einleite so daß sie eine unzulässige Erhöhung des K₀ teTp e'ises zur Folge haben. Über etwa 1800· C verdampft Platin: die schützende Wirkung geht dabe-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen billiget und außerdem bis zu höheren Temperaturen intakt" bleibenden Schutz von Molybdanteilen m Halogenglühlampen der eingangs genannten Art zu

^SCDiese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, d h ein effektiver Schutz vor Angriff durch Brom und/oder Chlor wird dadurch erreicht, daß die Metallteile im Kolben mit Ausnahme des Glunkorpers aus mit einer Kohlenstoffhaut überzogenem Molybdän

,o foSt sich nämlich heraus, daß Kohlenstoff keine Schwärzung in diesen Lampen herbeiführt, während der Schutz bis zu Temperaturen von etwa 2500" C intakt

Fs stellt sich weiter heraus, daß die schützende ,5 Wirkung bereits mit. einer Kohlenstoffhaut mit einer Stärke in der Größenordnung von 1 μ erhalten werden

tin Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

6o Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Photolamne in vergrößertem Maßstab.

Die Lampe nach der Figur besteht aus e.nem Quarzkolben 1 mit einer Quetschung 2, in die die aus Metallstiften 3 und 4 aus an diesen festgeschweißten

65 Molybdänfolien 5 und 6 und aus Strornzuführungsdrahten 7 und 8 bestehenden Stromzuführungsglieder eingeschmolzen sind. Der Stromzuführungsdraht 8 wird bei 9 in eine Ausstülpung des Kolbens geführt. Die

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Stromzuführungsdrähte 7 und 8 werden mittels eines Hartglasbalkens 13, an dem auch der Abstützungsdraht 11 befestigt ist. in den Kolben geführt. Der Balken 13 kann auch aus Quarz bestehen. Zwischen den Enden der Stromzuführungsdrähte ist im Kolben die doppelgewikkelte Wolframwendel 12 angebracht (festgeschweißt). Die Gesamtlänge der Lampe beträgt etwa 65 mm, der Durchmesser 14,5 mm. Der Inhalt des Kolbens beträgt etwa 3,2 cm³. Die Länge der Wendf.l ist etwa 24 mm. Die Lampe wird mit 1,) Vol. % Ct-^Br₂ enthaltendem Stickstoff unter einem Druck von 700 Torr ausgefüllt. Bei einer Belastung von 650 W und einer Spannung zwischen 220 und 250 V beträgt der Wirkungsgrad etwa 31,5 Lumen/W bei einer Farbtemperatur von 3400" K. Die Lampe soll bei kontinuierlichem Betrieb eine Lebensdauer von 15 Stunden haben.

Es erwies sich als möglich, ohne Beeinträchtigung der Güte der Lampe die Stromzuführungsdrähte 7 und 8 und die Abstützung 11, die Höchsttemperaturen von etwa 2150⁰C, 1700° C bzw. 2550° C annehmen, aus Molybdän herzustellen. Die Stromzuführungsdrähte 7 und 8 und der Abstülzungsdraht 11 wurden aus mit einer Kohlenstoffhaut bis zu einer Stärke von 1 μ überzogenem Molybdändraht hergestellt.

Geeignete Kohlenstoffhäute lassen sich dadurch erhalten, daß die zu überziehenden Molybdänteile, z. B. Molybdändraht, in Chloroform auf einer Temperatur unterhalb 1000° C, z. B. zwischen 800 und 950° C, erhitzt werden. Wenn nur so kurz, z. B. 1 Sekunde, erhitzt wird, daß die Stärke der Kohlenstoffhaut kleiner als 2 μ ist, wird eine fest haftende Kohlenstoffhaut erhalten. Die mechanischen Eigenschaften des Molybdändrahtes ändern sich dabei nicht. Aus einem auf diese Weise überzogenen Draht können Abstützungen, z. B. in Form einer Wendel, hergestellt werden; die Kohlenstoffhaut bröckelt dabei nicht ab. Auch können Spiegel, Abschirmkappen oder andere in der Lampe zu montierende Molybdänteiie auf diese Weise mit einer Kohlenstoffhaut überzogen werden.

Beim beschriebenen Verfahren zum Überziehen von Molybdän mit Kohlenstoff bildet sich kein oder nahezu kein Molybdänkarbid. Dies ist gewünscht, da eine Molybdänkarbidhaut die Schweißung an einem Molybdänteil erschwert; ein Kohlenstoffüberzug an sich bereitet nahezu keine Schwierigkeiten.

Selbstverständlich können alle Molybdänteile in einer Chlor und/oder Brom enthaltenden Lampe mit einer Kolbenstoffnaut überzogen werden. Für Teile, die beim Betrieb keine Temperaturen über 400° C erreichen, ist dies aber nicht absolut erforderlich. Der Angriff durch Halogen bei Temperaturen unterhalb 400° C geht nur langsam vor sich. In bezug auf den Schutz vor Angriff hat die Anbringung einer Kohlenstoffhaut auf derartigen Teilen in Lampen, die aus anderen Gründen nur eine kurze Lebensdauer haben, somit im allgemeinen nur einen geringen Effekt. In diesen Lampen kann der Kohlenstoffüberzug aber vorteilhaft als Getter angewandt werden. Die Kohlenstoffhaut ist insbesondere für Molybdänteile von Bedeutung, die beim Betrieb der Lampe eine Temperatur zwischen 400 und 2500° C annehmen.

Durch Anwendung der Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß die Molybdänteile nicht durch Halogen angegriffen werden. Die Kohlenstoffhaut kann außerdem für den Zyklus weniger günstige Stoffe, z. B. Sauerstoff, binden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   1 Elektrische Halogenglühlampe mit einem Wolframglühkörper, der sich in einem Kolben aus hochschmelzendem für Licht durchlässigem Material befindet, indem eine Chlor, Brom oder diese beiden Elemente und Wasserstoff enthaltende Gasfüllung vorhanden ist, wobei der Abstand des Glühkörpers von der Kolbenwand so gering ist, dau die Temperatur an der Kolbenwand beim Betneb der Lampe derart ansteigt, daß sie die Temperatur, bei der Verbindungen von Wolfram mit Chlor oder Brom kondensieren können, überschreitet, und wobei außer dem Glühkörper noch andere mit der Gasfüllung in Berührung kommende Metallteile im Kolben vorgesehen sind, dadurch gekennzeichne t, daß die Metallteile (7,8,11) im Kolben mit Ausnahme des Glühkörpers (12) aus mit einer Kohlenstoffhaut überzogenem Molybdän bestenen.
2. 2 Elektrische Halogenglühlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Metallteile, die beim Betrieb der Lampe eine Temperatur zwischen 400 und 2500° C erreichen, aus mit einer Kohlenstoffhaut überzogenem Molybdän bestehen.
3. 3 Elektrische Halogenglühlampe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dab die Kohlenstoffhaut eine Stärke in der Größenordnung von 1 μ hat.

   ■_{npr Anz}ahl Faktoren und insbesondere von _ist von einer Anzan _der Geometrie der Lampe, der einer passende η Wahl ^ΰ£ _{der Temperatur}

   ^ Ar.Ir im Kolben vorgesehenen S iSÄeÄ dem Vorhandensein von Wasserdampf in der Lampe abhängig. ^ ^

   ■ Te Jörn und/öd⁸er Chlor und Wasserstoff enthalt, lung, die Brom.una/ _Ausnahme des Glühkör-