DE1639084C3 - High pressure discharge lamp containing alkali iodide - Google Patents
High pressure discharge lamp containing alkali iodideInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine alkalijodidhaltige Hochdruck-Entladungslampe, insbesondere eine Hochdruckquecksilberdampfentladungslampe, mit einer in einem Außenkolben untergebrachten Entladungsröhre und mindestens einem sich längs der Entladungsröhre erstreckenden und mit einer der Elektroden elektrisch verbundenen Leiter, der mit einem elektrisch nicht leitenden Überzug versehen ist.The invention relates to a high-pressure discharge lamp containing alkali iodide, in particular a high-pressure mercury vapor discharge lamp, with a discharge tube accommodated in an outer bulb and at least one extending along the discharge tube extending and with one of the electrodes electrically connected conductor, which is not electrically connected to one of the electrodes conductive coating is provided.
Bei diesen Entladungslampen steigen nach einer Betriebszeit von z. B. 1000 Stunden die Zündspannung und die Brennspannung stark an, während zu gleicher Zeit Verfärbungen auftreten und die Lichtausbeute erheblich abnimmt. Es hat sich herausgestellt, daß durch aus der Entladungsröhre austretende Ultraviolettstrahlung aus dem Leiter außerhalb der Entladungsröhre Photoelektronen ausgelöst werden. Diese Photoelektronen beschädigen praktisch die Entladungsröhre, so daß aus ihr ein Teil des Füllgases entweicht, welches sich als brauner Belag auf dem Außenkolben niederschlägt.In these discharge lamps increase after an operating time of z. B. 1000 hours the ignition voltage and the running voltage increases sharply, while at the same time discoloration occurs and the luminous efficiency decreases significantly. It has been found that the ultraviolet rays emitted from the discharge tube Photoelectrons are released from the conductor outside the discharge tube. These photoelectrons practically damage the discharge tube, so that part of the filling gas escapes from it, which is precipitates as a brown coating on the outer bulb.
Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man bereits den sich längs der Entladungsröhre erstreckenden Leiter in einem möglichst großen Abstand von der Röhre angeordnet, wobei der die Entladungsröhre umgebende Außenkolben, weil der sich ursprünglich nahe an der Röhre entlang erstreckende Leiter die Entladungsröhre nicht mehr abstützen kann, eine derartige Gestalt aufweisen muß, daß die beiden Enden der Entladungsröhre im Außenkolben mechanisch abgestützt werden. Hierbei muß aber wenigstens der Mittelteil des Außenkolbens weit sein. Ein weiterer Nachteil ist: der, daß es sich außerdem als notwendig erwies, den Außenkolben mit einer Gasfüllung, z. B. Stickstoff, zu versehen, wodurch die Wärmeabgabe der Lichtquelle auf unerwünschte Weise gesteigert wird.In order to avoid these disadvantages, the conductor extending along the discharge tube is already provided in FIG the greatest possible distance from the tube, the one surrounding the discharge tube Outer envelope, because the conductor originally extending close to the tube is the discharge tube can no longer support, must have such a shape that the two ends of the discharge tube are mechanically supported in the outer bulb. But at least the middle part of the Outer bulb should be wide. Another disadvantage is that it also proved necessary to use the Outer bulb with a gas filling, e.g. B. nitrogen, which reduces the heat output of the light source is increased in an undesirable manner.
Es ist ferner bekannt, den erwähnten Leiter mit einem Quarzrohr zu umgeben, das jedoch bekanntlich für Ultraviolettstrahlung gut durchlässig ist. Mit dieser Lösung wurden daher wenig befriedigende Ergebnisse erzielt.It is also known to surround the mentioned conductor with a quartz tube, which, however, is known for Ultraviolet radiation is well permeable. This solution gave unsatisfactory results achieved.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Hochdruck-Entladungslampen eingangs erwähnter Art das Austreten von Photoelektronen aus dem Leiter zu vermeiden.The invention is based on the object, in the case of high-pressure discharge lamps of the type mentioned at the beginning to prevent photoelectrons from escaping from the conductor.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Überzug aus einem für Ultraviolettstrahlung nahezu undurchlässigen keramischen Material besteht.This object is achieved according to the invention in that the coating consists of an ultraviolet radiation almost impermeable ceramic material.
Vorzugsweise ist der für Ultraviolettstrahlung undurchlässige keramische Überzug rohrförmig ausgebildet, weist eine Wandstärke von mindesten;. 0,2 mm auf und besteht aus nahezu 94 Gew.% Al2O3 und nahezu 6 Gew.% SiO2.The ceramic coating, which is impermeable to ultraviolet radiation, is preferably tubular and has a wall thickness of at least ;. 0.2 mm and consists of almost 94% by weight Al 2 O 3 and almost 6% by weight SiO 2 .
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutertThe invention is explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment shown in the drawing explained
Mit 1 ist eine gerade Hochdruck-Quecksilberdampfentladungsröhre bezeichnet, die an den Enden Elektroden 2 und 3 aufweist Die Elektrode 2 ist auf übliche Weise über einen langen Stromzuführungsleiter und Stützdraht 4 und eine zweipolige Sockelhüise 6 mit dem Ende eines das Ganze umgebenden entlüfteten Außenkolbens 7 verbunden. 5 bezeichnet den kurzen Stütz- und Stromzuführungsleiter der Elektrode 3.1 with a straight high-pressure mercury vapor discharge tube is referred to, the electrodes at the ends 2 and 3 has the electrode 2 in the usual way via a long power supply conductor and Support wire 4 and a two-pole socket 6 with the Connected to the end of a vented outer bulb 7 surrounding the whole. 5 denotes the short support and power supply conductor of the electrode 3.
Bei einer praktischen Ausführungsform der darge stellten Lampe mit einer aus Quarzglas bestehenden Entladungsröhre 1, die mit einer Zündelektrode 9 versehen ist, welche über einen Widerstand 10 mit dem Leiter 4 verbunden ist betrug der Abstand zwischen den Elektroden 2 und 3 nahezu 50 mm und das innere Volumen nahezu 15 cm3. Die Röhre 1 enthielt etwa 60 mg Quecksilber, das beim normalen Betrieb völlig verdampft und bei einer Mindestwandtemperatur von ca. 5800C eine Brennspannung von ca. 125 V (bei einer Aufnahmeleistung von nahezu 400 W) ergibt. Die Röhre enthielt ferner nahezu 3 mg Natriumiodid, etwa 0,3 mg Thalliumjodid und etwa 0,06 mg Indiumjodid pro cm1. Als Zündgas wurde Argon mit einem Druck von ca. 20 mm Quecksilbersäule angewandt.In a practical embodiment of the illustrated lamp with a discharge tube 1 made of quartz glass, which is provided with an ignition electrode 9, which is connected to the conductor 4 via a resistor 10, the distance between the electrodes 2 and 3 was almost 50 mm and the inner one Volume almost 15 cm 3 . The tube 1 contained about 60 mg of mercury, which evaporates completely during normal operation and, at a minimum wall temperature of approx. 580 ° C., results in an operating voltage of approx. 125 V (with an input power of almost 400 W). The tube also contained nearly 3 mg sodium iodide, about 0.3 mg thallium iodide and about 0.06 mg indium iodide per cm 1 . Argon with a pressure of approx. 20 mm of mercury was used as the ignition gas.
Der sich in einem Abstand von etwa 10 mm längs der Entladungsröhre 1 erstreckende Nickelleiter 4 mit einer Stärke von etwa 2 mm ist von einem Rohr 8 aus einem elektrisch nicht leitenden und für Llltraviolettstrahlung nicht durchlässigen keramischen Material umgeben. Die Wandstärke des Rohres 8 betrug nahezu 0,5 mm und die Länge nahezu 100 mm. Die Zusammensetzung des keramischen Materials war ± 94 Gew.% Al2Oj und etwa 6 Gew.% SiO2.The nickel conductor 4, which extends at a distance of about 10 mm along the discharge tube 1 and has a thickness of about 2 mm, is surrounded by a tube 8 made of an electrically non-conductive ceramic material which is not permeable to ultraviolet radiation. The wall thickness of the tube 8 was almost 0.5 mm and the length was almost 100 mm. The composition of the ceramic material was ± 94% by weight Al 2 Oj and about 6% by weight SiO 2 .
Die Lampe hatte anfänglich eine Lichtausbeute von nahezu 80 Lumen/W und eine Zündspannung von 250 V. Nach etwa 5000 Betriebsstunden hatte die Zündspannung auf etwa 400 V und die Brennspannung auf etwa 130 V zugenommen; die Lichtausbeute hatte dabei auf etwa 70 Lumen/W abgenommen.The lamp initially had a light output of almost 80 lumens / W and an ignition voltage of 250 V. After about 5000 hours of operation, the ignition voltage was around 400 V and the operating voltage was around 130 V increased; the light output had decreased to about 70 lumens / W.
Bei einer Vergleichslampe ohne das keramische Rohr 8, im übrigen aber gleicher Bauart, hatte nach einer Betriebszeit von ca. 1000 Stunden die Zündspannung bereits auf etwa 500 V und die Brennspannung auf etwa 145 V zugenommen; die Lichtausbeute hatte auf ungefähr 50 Lumen/W abgenommen. In der Entladungsröhre 1 wurden braune Kristalle gefunden und der Außenkolben 7 wies eine braune Verfärbung auf.In a comparison lamp without the ceramic tube 8, but otherwise of the same type, had after a Operating time of approx. 1000 hours, the ignition voltage to approx. 500 V and the operating voltage to approx 145 V increased; the light output had decreased to about 50 lumens / W. In the discharge tube 1 brown crystals were found and the outer flask 7 had a brown discoloration.
Die durch Anwendung des keramischen Rohres 8 erhaltene Verbesserung ist höchstwahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß die Ultraviolettstrahlung der Röhre 1 auf dem Leiter 4 keine Photoelektronen mehr auslösen kann. Daher diffundiert kein Natrium durch die Wand der Entladungsröhre 1. Die gleichen Erscheinungen treten auch bei Anwendung anderer Alkalimetalle, wie z. B. Lithium, auf.The improvement obtained by using the ceramic tube 8 is most likely thereon due to the fact that the ultraviolet radiation of the tube 1 on the conductor 4 no longer photoelectrons can trigger. Therefore, sodium does not diffuse through the wall of the discharge tube 1. The same phenomena also occur when using other alkali metals, such as. B. lithium.
Claims (2)
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