DE1639086C3

DE1639086C3 - Electric gas discharge lamp with a bulb made of translucent, densely sintered aluminum oxide and process for its manufacture

Info

Publication number: DE1639086C3
Application number: DE19681639086
Authority: DE
Inventors: Taeke; Vrijer Bertus de; Eindhoven ToI (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1967-03-31
Filing date: 1968-02-15
Publication date: 1976-08-12

Description

ist.
Die Kolbenwand ei:ier Gasentladungslampe muß ausis.
The bulb wall of a gas discharge lamp must go out

cc einem Werkstoff bestehen, der bei der Betriebstemperatur während der ganzen Lebensdauer der Lampe gegen die chemische Einwirkung der im Entladungsraum vorhandenen Gasatmosphäre beständig ist. Wenn die Temperatur im Betrieb hoch ist und die Gasaimosphä-cc consist of a material that is at the operating temperature against the chemical effects of the discharge space during the entire service life of the lamp is stable in the existing gas atmosphere. If the temperature is high during operation and the gas atmosphere

re Bestandteile aggressiver Natur enthält, wie es beispielsweise bei Hochdruck-Natriumdampflampen der Fall ist, i.i denen die Temperatur im Betrieb zwischen 700 und 150O⁰C liegt, sind Werkstoffe wie normales Glas oder Quarzglas nicht mehr verwendbar. Sie wer-re contains components of an aggressive nature, as is the case, for example, with high-pressure sodium vapor lamps, where the temperature during operation is between 700 and 150O ⁰ C, materials such as normal glass or quartz glass can no longer be used. She who-

bindungsglas (21) mit einem Schmelzpunkt höher 25 den nämlich im Betrieb stark angegriffen und weisenBinding glass (21) with a melting point higher than 25 that is heavily attacked and exhibited in operation

als 800⁰C und niedriger als der des Kolbenmaterials und des Metalls der StromzufChrungen mit dem Kolben, dem Abschlußelement und dem Stromzuführungselement gasdicht verbunden ist.than 800 ⁰ C and lower than that of the piston material and the metal of the power supply is connected to the piston, the closing element and the power supply element in a gas-tight manner.

2. Elektrische Gasentladungslampe nach Anspruch I, dad. rch gekennzeichnet, daß der Deckel (9) seitlich über den zylinderförmigen Kolbenteil (1) hinausragt und daß sich ir der z· /sehen diesen beiden Teilen gebildeten Eckns-ht e 1 Verbindungsglasrand (22) befindet (F i g. 3).2. Electric gas discharge lamp according to claim I, dad. rch marked that the lid (9) protrudes laterally beyond the cylindrical piston part (1) and that the two of these two Share formed corner ns-ht e 1 connecting glass edge (22) is located (Fig. 3).

3. Verfahren zur Herstellu^ einer elektrischen Gasentladungslampe nach den Ansprüchen I oder 2, die mindestens ein Alkalimetall, vorzugsweise Ni Qkilb d i3. A method for manufacturing an electric gas discharge lamp according to claims I or 2, the at least one alkali metal, preferably Ni Qkilb d i

dabei eine hetrpthtliche Verfärbung auf, welche die Lichtausstranlung oepinträchtigt. Außesdem verringert der Angriff die mechanische Festigkeit des Kolbens, wodurch die Gefahr, daß die Lampe zerbricht, vergrößert wird. Um diesen Schwierigkeiten soweit wie möglich Einhalt zu gebieten, ist es bekannt, den Kolben solcher Lampen aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid herzustellen. Darunter ist ein Werkstoff zu verstehen, der zu mindestens 95 Gewichtsprozent aus Aluminiumoxid besteht und dadurch gebildet ist, daß ein Gemisch aus im wesentlichen Aluminiumoxid und einem zeitweiligen Bindemittel auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt wird, nachdem es auf eine in der keramischen Industrie übliche Weist in eine bestimmteat the same time a severe discoloration, which the Light exposure is impaired. Also reduced the attack increases the mechanical strength of the envelope, thereby increasing the risk of the lamp breaking will. In order to curb these difficulties as much as possible, it is known to use the piston such Making lamps from translucent, densely sintered aluminum oxide. Below is a material to understand, which consists of at least 95 percent by weight of aluminum oxide and is thereby formed, that a mixture of essentially alumina and a temporary binder to a very high level After it is heated to a certain temperature in a manner customary in the ceramic industry

Natrium, Quecksilber und mindestens ein Edelgas,Sodium, mercury and at least one noble gas,

insbesondere Xenon, enthält, dadurch gekc-nnzeich- 40 Form gebracht worden istin particular xenon, has thereby been brought into shape

net, daß zunächst in einer gesonderten Bearbeitung Außer zum Gebrauch bei Hochdruck-Natrium-net that initially in a separate treatment Except for use with high pressure sodium

beide ringförmigen Abschlußelemen?e an den KoI- dampflampen ist es vorteilhaft, auch den Kolben von ben gesintert werden, danach in einer inerten At- Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampen und mosphäre mit Hilfe des Verbindungsglases ein insbesondere von Hochdruck-Quecksilberdampflam-Stromzufuhrungselement und ein Deckel gasdicht 45 pen, die im Entladungsraum Jod oder iodide enthalten, befestigt werden, wonach durch die öffnung im an- aus dicht gesintertem, durchscheinendem Aluminiumoxid herzustellen. Dieser Werkstoff zeigt nämlich eine bessere Beständigkeit gegen die aggressiven Einflüsse der Gasatmosphäre als Quarzglas, das bisher fürtrerar-Both ring-shaped closing elements on the vapor lamps, it is advantageous to also remove the bulb from ben are sintered, then in an inert atom high-pressure mercury vapor discharge lamps and atmosphere with the help of the connecting glass a particular high pressure mercury vapor flame power supply element and a gas-tight lid 45 pens that contain iodine or iodide in the discharge space, are attached, after which through the opening in the densely sintered, translucent aluminum oxide to manufacture. This material shows a better resistance to the aggressive influences of the gas atmosphere as quartz glass, which was previously

deren Abschluße'ement Quecksilber und das Alkali metall in den Entladungsraum gebracht wird und darauf das zweite Stromzuführungselement und derwhose Abschluße'ement mercury and the alkali metal is brought into the discharge space and then the second power supply element and the

p Qgp Qg

zweite Deckel auf gleiche Weise in einer inerten 50 tige Lampen oft verwendet wird.
Ah dih bfi d b dsecond lid is often used in the same way in an inert 50-term lamp.
Ah dih bfi dbd

Atmosphäre gasdicht befestigt werden, wobei dafür gesorgt wird, daß sich das Edelgas im Entladungsraum befindet. Atmosphere are fixed gas-tight, it is ensured that the noble gas is in the discharge space.

4. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekenn, zeichnet, daß das Einführen des Alkalimetalls, die Befestigung des zweiten Stromzuführungselementes und des zweiten Deckels in einer Glocke erfolgt, in der sich eine inerte Atmosphäre des Edelgases befindet.4. The method according to claim 3, characterized in that the introduction of the alkali metal, the The second power supply element and the second cover are fastened in a bell, in which there is an inert atmosphere of the noble gas.

Ais Werkstoffe für die Elektroden und die in dem Kolben gasdicht zu befestigende Stromzuführungselemente kommen für diese Lampen nur einige Metalle wie Wolfram. Mo!^ubdän "t\d Niob:«™ in Betracht, insbesondere das Niobium eignet sich zum Gebrauch als Stromzuführungselement, da sein Ausdehnungskoeffizient gut zu dem des dicht gesinterten Aluminiumoxids paßt.As materials for the electrodes and the power supply elements to be fastened gas-tight in the bulb, only a few metals such as tungsten are used for these lamps. Mo! ^u bdän "t \ d niobium:« ™ into consideration, niobium in particular is suitable for use as a power supply element, since its coefficient of expansion matches that of densely sintered aluminum oxide.

Die Herstellung gasdichter Einschmelzungen ist auchThe production of gas-tight seals is also

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder- 4, dadurch 60 ibei geeigneter Wahl des Metalls für die Stromzufüh-5. The method according to claim 3 or 4, characterized in 60 ibei a suitable choice of metal for the power supply

gekennzeichnet, daß vor dem Anbringen des Strom Zuführungselementes dieses Element, der Deckel und eine" bestimmte Menge des Verbindungsglases zu einem hantierbaren Ganzen vereint werden, das rüngsslemente, insbesondere Niobium, nach wie vor sehr schwierig. Dies findet insbesondere seine Ursache im äußerst hohen Schmelzpunkt des Alumini'jmoxids (höher als 1925⁰C) und in der Tatsache, daß das Alumi-characterized that before attaching the power supply element this element, the cover and a "certain amount of the connecting glass are combined to a manageable whole, the rüngsslemente, especially niobium, is still very difficult. This is mainly due to the extremely high melting point of the Aluminum oxide (higher than 1925 ⁰ C) and in the fact that the aluminum

auf das Abschlußelement gesetzt wird, wobei das 65 niumoxid kein Schmelzin te; vall wie Glas oder Quarz-is placed on the terminating element, wherein the 65 nium oxide no melting in te; like glass or quartz

Stromzuführungselement durch die öffnung des Abschlußelementes gesteckt wird.Power supply element is inserted through the opening of the terminating element.

glas hat Deswegen sind bereits sehr viele Konstruktionen für die gasdichten Einschmelzungen bekannt.
Eines der üblichsten Mittel zur Verbesserung derglass has That is why many designs for gas-tight seals are already known.
One of the most common ways of improving

Einschmelzung ist der Gebrauch eines röhrenförmigen Stromzuführungselementes. Ein derartiges röhrenförmiges Stromzuführungselement weist nämlich eine gewisse Flexibilität auf, wodurch kleine Unterschiede in den Ausdehnungskoeffizienten leichter ausgeglichen werden. Eine derartige Röhre läßt sich schwer unmittelbar im Kolben befestigen, und deswegen ist bei einer bekannten Konstruktion die Röhre in einer gesonderten Bearbeitung gasdicht in einem aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid bestehenden ro Pfropfen angebracht, der wieder in dem aus demselben Material wie das des Pfropfens bestehen !en Kolben gasdicht befestigt ist.Fusing is the use of a tubular power supply element. Such a tubular one This is because the power supply element has a certain flexibility, which means that there are small differences in the expansion coefficient more easily balanced will. Such a tube is difficult to fix directly in the piston, and therefore one known construction, the tube in a separate processing gas-tight in a transparent, densely sintered aluminum oxide existing ro plug attached, which is again in the from the same Material like that of the plug is made up of the piston and is attached in a gas-tight manner.

Dieser Pfropfen ist bei der bekanp'· * .,igs-This plug is at the well-known '*., Igs-

form mit Hilfe eines Glases oder ei . i .-r-mel-shape with the help of a glass or egg. i.-r-mel-

zenden keramischen Materials in de aus du. „,scheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid bestehenden Kolben befestigt. Eine derartige Konstruktion ist nicht zuverlässig, was hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß der Ausdehnungskoeffizient des ν erwendeten Verbindungsmaterials nicht immer derselbe ist. Dadurch treten leicht Spannungen in den Verbindungen auf, die einen Sprung veranlassen können. Außerdem bildet sich in der Ecknaht zwischen dem Pfropfen und dem Kolben an der Innenseite ein Rand von Verbir.dungsmaterial. Im Betrieb der Gasentladungslampe ist dieses Material bei der hohen Betriebstemperatur der aggressiven Gasatmosphäre ausgesetzt. Dadurch tritt nicht nur oft Verfärbung auf, sondern oft fängt auch gerade an dieser Stelle der Sprung des Verbindungsmaterials an, welcher sich dann weiter im Material zwischen dem Pfropfen und dem Kolben ausbreitet. ceramic material in de from you. ", shining, densely sintered alumina attached to existing pistons. Such a construction is not reliable, which is mainly due to the fact that the coefficient of expansion of the ν used Connecting material is not always the same. This easily creates tension in the connections that can cause a jump. In addition, forms in the corner seam between the Plug and the piston on the inside an edge of Verbir.dungsmaterial. During operation of the gas discharge lamp this material is exposed to the aggressive gas atmosphere at the high operating temperature. As a result, not only does discoloration often occur, but the crack in the connecting material often begins at this point which then spreads further in the material between the plug and the piston.

Bei einer anderen Konstruktion wird statt eines in dem Kolben angeordneten Pfropfens ein aus dicht gesintertem Aluminiumoxid bestehender Deckel verwendet, der an der Außenseite gasdicht an einer öffnung des Kolbens befestigt ist.In another construction, instead of a plug arranged in the piston, a plug made of densely sintered one is used Alumina existing lid is used, which is gas-tight on the outside at an opening of the piston is attached.

Bei einer anderen Konstruktion hat man das ebenfalls röhrenförmige Stromzuführungselement mit einem dünneren radialen Flansch eines größeren Durchmessers versehen und diesen Flansch unrr'.telbar in einer öffnung des Kolbens der Entladungslampe befestigt. Eine derartige Einschmelzung ist selbstverständlich sehr flexibel. Eine Abänderung dieser Ein-Schmelzung ist eine Konstruktion, bei der der Flansch nicht in einer öffnung des Kolbens eingeschmolzen, sondern an der Außenseite mit derselben verschmolzen ist.With another construction you have the same tubular power supply element with a thinner radial flange of a larger one Diameter provided and this flange unr'.telbar fastened in an opening of the bulb of the discharge lamp. Such a meltdown is self-evident very flexible. A modification of this fusion is a construction in which the flange not melted in an opening of the piston, but rather melted with the same on the outside is.

Eine Lampe nach der FR-PS 14 67 653 weist als Ab-Schluß des zylinderförmigen Kolbenteiles lediglich eine Art Kappe auf, die Tiit Hilfe einer Schmeizkeramik am K.uiber· befestigt "A'ird Die Schrpei'kcramik steht hierbei praktisch über den gesamten Kolbenquerschnitt mit der Lampenatmosphäre in Verbindung. Außerdem bestehen hierbei die Verschlußkappen nicht aus Aluminiumoxid, sondern aus dem sehr teuren Metall Niob. iDies hat den weiteren Nachteil, daß die Kappen und '3er aus Aluminiumoxid bestehende Lampenkolben unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten besitzen.A lamp according to FR-PS 14 67 653 has only one end of the cylindrical bulb part Kind of cap on, the Tiit the help of a melting pot K.uiber · attached "A'ird Die Schrpei'kcramik stands here in connection with the lamp atmosphere practically over the entire bulb cross-section. Also exist here the caps are not made of aluminum oxide, but of the very expensive metal niobium. This has the further disadvantage that the caps and lamp bulbs made of aluminum oxide are different Have expansion coefficients.

Bei den meisten der oben beschriebenen Konstruktionen verwendet rran ein Verbindungsglas zwischen den zusammenstellenden Teilen der Einschmelzung, da man ohne ein derartiges Glas praktisch keine gasdichte Verbindung zustande bringen kann. An das Glas müssen selbstverständlich -nil Rücksicht auf die hohen Temperaturen und die aggressive Atmosphäre, denen die Verbindungen sowohl bei der Herstellung als auchIn most of the constructions described above, rran uses a connecting glass between the composing parts of the seal, since without such a glass there is practically no gas-tight Can bring about connection. Have to go to the glass of course -nil take into account the high temperatures and the aggressive atmosphere the connections both in manufacture and

im Betrieb der Lampen ausgesetzt werden, hohe Anforderungen gestellt werden.are exposed during operation of the lamps, high demands are made.

Bei einer aus der Zeitschrift »Elektro-Welt«, 1965, S. 401 bis 403, bekannten Gasentladungslampe eingangs erwähnter Art ist das ringförmige Abschlußelement im zylinderförmigen Kolbenteil mit Hilfe von Schmelzkeramik, also einem Verbindungsglas, befestigt. Ebenso erfolgt die Verbindung zwischen Abschlußelement und Stromzuführungselement. Es stehen hierbei somit zwei Verbindungsnähte mit der Lampenatmosphäre in Kontakt und können von aggressiven Bestandteilen dieser Atmosphäre angegriffen werden. Die Länge der Glasverbindungsnähte ist hierbei relativ klein. Eine sichere Abdichtung von Hochdrucklampen dieser Art läßt sich mit der bekannten Konstruktion nicht erreichen.At one from the magazine »Elektro-Welt«, 1965, P. 401 to 403, known gas discharge lamp of the type mentioned at the beginning is the ring-shaped terminating element fastened in the cylindrical piston part with the help of fused ceramics, i.e. a connecting glass. The connection between the terminating element and the power supply element is also made. There are This means that two connecting seams are in contact with the lamp atmosphere and can be aggressive Components of this atmosphere are attacked. The length of the glass connection seams is relative here small. A reliable sealing of high pressure lamps of this type can be with the known construction not reach.

Lampen der obenstehenden Konstruktionen haben sich in der Praxis bewährt, aber durch die besondere schwierige Bearbeitung ist der Prozentsatz an Lampen, die unmittelbar nach der Herstellung zurückgewiesen werden müssen, sehr groß. Die ErFi' ;ung bezweckt, dies zu verbessern.Lamps of the above designs have proven themselves in practice, but due to the special Difficult machining is the percentage of lamps that are rejected immediately after manufacture need to be very large. The aim of the research is to improve this.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasentladungslampe eingangs erwähnter Alt mit einem einwandfreien gasdichten Abschluß des Lampenkolbens zu schaffen.The invention is based on the object of a gas discharge lamp The old mentioned at the beginning with a perfect gas-tight closure of the lamp bulb to accomplish.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Abschlußelement an den Kolben gesintert ist und die Lampe weiter mit einem sich auf dem Ende des zylinderförmigen Kolbenteils und dem darin befindlichen Abschlußelement abstützenden, aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid bestehenden Deckel mit einer öffnung für das Stromzuführungselement versehen ist, welcher Deckel durch ein Verbindungsglas mit einem Schmelzpunkt höher als 800° C und niedriger als der des Kolbenmaterials und des Metalls der Stromzuführur.gen mit dem Kolben, dem Abschlußelement und dem Stromzuführurgselemeu gasdicht verbunden ist.This object is achieved according to the invention in that the closing element is sintered on the piston is and the lamp continues with one on the end of the cylindrical bulb part and that in it located closing element supporting, consisting of translucent, densely sintered aluminum oxide Cover is provided with an opening for the power supply element, which cover is through a Connecting glass with a melting point higher than 800 ° C and lower than that of the piston material and of the metal of the Stromzuführur.gen with the piston, the closing element and the Stromzuführurgselemeu is connected gas-tight.

Hierbei ist das Abschlußelement an den Kolben gesintert, so daß die beiden Teile praktisch eine bauliche Einheit ohne jeglichen Zwischenspalt bilden. Darüber hinaus wird bei der Lampe nach der Erfindung ein aus Aluminiumoxid bestehender ringförmiger Deckel aufgesetzt, der mit dem Kolben, dem Abschlußelement und dem Stromzuführungselement mit Hilfe eines hochschmelzenden Verbindungsglases gasdicht verbunden ist. Auf diese Weise werden die mit Verbindungsglas gefüllten Nähte zwischen dem Lampeninnenraum und der Außenwand so verlängert, daß in jedem Fall ein einwandfreier gasdichter Abschluß des Lampenkolbens gewährleistet ist, selbst wenn das mit der Lampenatmosphäre in Kontakt stehende Verbindungsglas durch aggressive Bestandteil der Lumpt-.u-aiuiOSy'r-'irz etwas angegriffen werden sollte.Here, the closing element is sintered on the piston, so that the two parts practically form a structural unit without any intermediate gap. In addition, a ring-shaped cover made of aluminum oxide is placed on the lamp according to the invention and is connected in a gastight manner to the bulb, the terminating element and the power supply element with the aid of a high-melting connecting glass. In this way, the seams filled with connecting glass between the lamp interior and the outer wall are lengthened in such a way that a perfect gas-tight seal of the lamp bulb is guaranteed in any case, even if the connecting glass in contact with the lamp atmosphere is caused by aggressive components of the lump-. aiuiOSy'r-'irz something should be attacked.

Gegebenenfalls kann ein zusätzlicher Glasrand in der Ecknahi zwischen dem Stromzuführungselemen* und dem Deckel angebracht werden. Dieser Glasrand befindet sich an der Außenseite der ganzen Konstruktion und kann somit nicht von der aggressiven Atmosphäre des Entladungsraumes angegriffen werden.If necessary, an additional glass edge can be placed in the corner between the power supply elements * and attached to the lid. This glass rim is on the outside of the whole construction and can therefore not be attacked by the aggressive atmosphere of the discharge space.

Bei einer beso.iders vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gasentladungslampe ragt der Deckel seitlich über den zyiinderförmigen Kolbenteil hinaus und befindet sich in der zwischen diesen beiden Teilen gebildeten Ecknaht ein Verbindungsglasrand. Dadurch wird ein noch zuverlässigerer gasdichter Abschluß erhalten.In a particularly advantageous embodiment of a gas discharge lamp according to the invention, the protrudes Cover laterally over the cylindrical piston part and there is a connecting glass edge in the corner seam formed between these two parts. As a result, an even more reliable gas-tight seal is obtained.

Ebenso wie bei Niederdruck-Natriumlampen ist bei erfindungsgemäßen Lampen ein evakuierter oder mit inertem Gas, beispielsweise Argon, gefüllter Außenkolben verwendbar, in dem die Umhüllung des eigentlichen Entladungsgefäßes angeordnet ist. Dieser Außenkolben dient ebenso wie bei den Niederdruck-Natriumlampen als Wärmeisolator.As with low-pressure sodium lamps, lamps according to the invention are evacuated or with inert gas, for example argon, filled outer flask can be used in which the envelope of the actual Discharge vessel is arranged. This outer bulb is used in the same way as with the low-pressure sodium lamps as a heat insulator.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Gasentladungslampen der beschriebenen Art, die mindestens ein Alkalimetall, vorzugsweise Natrium, Quecksilber und mindestens ein Edelgas, insbesondere Xenon, enthalten.The invention also relates to a method for producing electric gas discharge lamps of the type described, the at least one alkali metal, preferably sodium, mercury and at least one Inert gas, especially xenon, contain.

Das Verfahren ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in einer gesonderten Bearbeitung beide ringförmigen Abschlußelemente an den Kolben gesintert werden, danach in einer inerten Atmosphäre mit Hilfe des Verbindungsglases ein Stromzuführungselement und ein Deckel gasdicht befestigt werden, wonach durch die Öffnung im anderen Abschlußelement Quecksilber und das Alkalimetall in den Entladungsraum gebracht wird und darauf das zweite Stromzuführungselement und der zweite Deckel auf gleiche Weise in einer inerten Atmosphäre gasdicht befestigt werden, wobei dafür gesorgt wird, daß sich das Edelgas im Entladungsraum befindet.The method is characterized according to the invention that initially in a separate processing both annular closure elements are sintered on the piston, then in an inert atmosphere a power supply element and a cover are attached in a gastight manner with the aid of the connecting glass are, after which through the opening in the other terminating element mercury and the alkali metal in the Discharge space is brought and then the second power supply element and the second cover in the same way in an inert atmosphere gas-tight, making sure that the Noble gas is in the discharge space.

Vorzugsweise erfolgt das Einführen des Alkalimetalls, die Befestigung des zweiten Stromzuführungselementes und des zweiten Deckels in einer Glocke, in der sich eine inerte Atmosphäre des Edelgases befindet.The alkali metal is preferably introduced and the second power supply element is fastened and the second cover in a bell in which there is an inert atmosphere of the noble gas.

Zweckmäßigerweise werden vor dem Anbringen des Stromzuführungselsmentes dieses Element, der Deckel und eine bestimmte Menge des Verbindungsglases zu einem hantierbaren Ganzen vereint, das auf das Abschlußelement gesetzt wird, wobei das Stromzuführungselement durch die öffnung des Abschlußelementes gesteckt wird.Expediently, this element, the cover, is removed before the power supply element is attached and a certain amount of the connecting glass combined into a manageable whole that is attached to the closure element is set, the power supply element through the opening of the closure element is plugged.

Ausführungsbeispieie der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigtExemplary embodiments of the invention are shown in FIG Drawing shown and are described in more detail below. It shows

F i g. t eine Ansicht einer Ausführungsform einer elektrischen Gasentladungslampe, aus der die allgemei ne Konstruktion hervorgehl,F i g. t is a view of an embodiment of an electric gas discharge lamp from which the general ne construction emerges,

F i g. 2 eine detaillierte Darstellung der Konstruktion der gasdichten Befestigung des Abschlußelementes, des Deckels und des Stromzuführungselementes.F i g. 2 shows a detailed illustration of the construction of the gas-tight fastening of the closure element, des Cover and the power supply element.

F i g. 3 eine Abänderung der Konstruktion nach Fig. 2,F i g. 3 a modification of the construction according to FIG. 2,

F i g. 4 eine Zusammenstellung eines Siromzuführungselementes und eines Deckels, wie diese beim Verfahren zur Herstellung einer Gasentladungslampe verwendet wird,F i g. 4 shows a composition of a Sirom feed element and a cover, as used in the method for manufacturing a gas discharge lamp will,

F i g.5 einen Apparat zur Herstellung einer Gasentladungslampe und insbesondere zur Herstellung der gasdichten Abschlüsse,F i g.5 an apparatus for producing a gas discharge lamp and in particular for producing the gastight seals,

F i g. 6 eine Abwandlung der Konstruktion nach Fig. 1.F i g. 6 shows a modification of the construction according to FIG. 1.

In F i g. 1 ist 1 der Kolben eines Entladungsraumes 2.In Fig. 1, 1 is the piston of a discharge space 2.

iry Hpm fiinp Ciajcf;ntladiing erzeugt wgrdgQ ksKK in einer Atmosphäre, die beispielsweise aus Natriumdampf, Quecksilberdampf und einem Edelgas, beispielsweise Xenon, besteht Der Kolben 1 besteht aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid. An den Enden des Entladungsraumes 2 befinden sich die Elektroden 3 und 4, die auf bekannte Weise konstruiert sind und unter anderem eine Wolframwendel enthalten. Die Elektroden 3 und 4 sind an Stromzuführungselementen 3 und 6 befestigt, die aus Niobiumröhrchen bestehen. Mit 7 und 8 sind zwei Abschlußelemente angedeutet. iry Hpm fiinp Ciajcf; ntladiing produces wgrdgQ ksKK in an atmosphere which consists for example of sodium vapor, mercury vapor and a noble gas, for example xenon. The piston 1 consists of translucent, densely sintered aluminum oxide. At the ends of the discharge space 2 are the electrodes 3 and 4, which are constructed in a known manner and contain, among other things, a tungsten filament. The electrodes 3 and 4 are attached to power supply elements 3 and 6, which consist of niobium tubes. With 7 and 8 two closure elements are indicated.

die ebenfalls aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid bestehen; sie sind durch Sinterung an dem Kolben 1 befestigt. Mit 9 und IO sind zwei Deckel angedeutet, die ebenfalls aus dicSl gesintertem, durch' S scheinendem Aluminiumoxid bestehen und sowohl an dem Kolben I als auch an den Abschiußelementen 7 und 8 befestigt sind. Die Entladungsröhre ist innerhalb eines aus beispielsweise Hartglas bestehenden Außenkolbens 11 !angeordnet. Dieser Außenkolben besitztwhich also consist of translucent, densely sintered aluminum oxide; they are on by sintering attached to the piston 1. With 9 and IO there are two covers indicated, which is also made of dicSl sintered, by ' S consist of shining aluminum oxide and both on the piston I and on the closing elements 7 and 8 are attached. The discharge tube is within an outer bulb made of hard glass, for example 11! Arranged. This outer bulb has

ίο eine Quetschung 12, in der zwei Haltedrähte 13 Urid;;f4 befestigt sind.die zugleich als Stromzuführung für die Elektrode 4 bzw. die Elektrode 3 wirksam sind. Mit 15 und 16 sind zwei streifenförmige Verbindungselemente angedeutet, welche die Elektroden 3 und 4 mit den HaI-tedrähten 14 bzw. 13 verbinden. Um den Haltedraht !4 befindet sich zur Abschirmung ein Quarzrohr 17. Mit 18 und 19 sind zwei Getterringe angedeutet, die das Vakuum im Außenkolben 11 aufrechterhalten.ίο a pinch 12 in which two retaining wires 13 Urid ;; f4 are fastened, which at the same time serve as a power supply for the Electrode 4 and electrode 3 are effective. With 15 and 16 are two strip-shaped connecting elements indicated, which connect the electrodes 3 and 4 to the Hal-tedräten 14 and 13, respectively. Around the holding wire! 4 there is a quartz tube 17 for shielding. 18 and 19 indicate two getter rings that create the vacuum maintained in the outer bulb 11.

In F1 g. 2 ist in vergrößertem Maßstab die Kv,n.itruktion des oberen Endes der Gasentladungsröhre aus F i g. 1 dargestellt. In dieser Figur haben entsprechende Teile dieselben Bezugsziffern wie in Fig. I. Mit den dicken schwarzen Linien 20 ist angegeben, daß das Abschlußelement 7 aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid in dem aus demselben Material bestehenden Kolben 1 festgesintert ist. Mit 21 ist ei' Verbindungsglf angegeben, mit dem. wie aus der figur ersichtlich ist, das Stromzuführungselement 6 sowohl am Deckel 9 als auch am Abschlußelcment 7 befestigtIn F1 g. 2 is the Kv, n.itruktion on an enlarged scale of the upper end of the gas discharge tube from FIG. 1 shown. In this figure have corresponding Parts have the same reference numerals as in Fig. I. The thick black lines 20 indicate that the terminating element 7 made of translucent, densely sintered alumina in the one made of the same material Piston 1 is sintered. With 21 ei 'connection glf is indicated, with the. like from the figure It can be seen that the power supply element 6 is attached both to the cover 9 and to the closure element 7

ist. Auch befindet sich dieses Verbindungsglas zwischen dem Deckel 9 einerseits und dem Kolben 1 und dem Abschlußelement 7 andererseits. Durch die große Länge und die günstige Lage dieses Verbindungsglases wird ein ausgezeichneter vakuumdichter Abschli'ß erhalten. In der innerhalb des Entladungsraumes liegenden Ecknaht zwischen dem Stromzuführungselemcnt 6 und dem Abschlußelement 7 befindet sich nahezu kein Glas, das von der aggressiven Atmosphäre im Gasentladungsraum angegriffen werden könnte. In -er Eck-is. This connecting glass is also located between the cover 9 on the one hand and the piston 1 and the Closing element 7 on the other hand. Due to the great length and the convenient location of this connecting glass an excellent vacuum-tight seal is obtained. In the one lying within the discharge space There is almost no corner seam between the power supply element 6 and the terminating element 7 Glass that could be attacked by the aggressive atmosphere in the gas discharge space. In the corner

naht an der Außenseite befindet sich zwar ein Glasrand, aber dort gibt es keine Gefahr vor Angriff durch die aggressive Atmosphäre. Die eigentliche Elektrode besteht aus einem im Stromzuführungselement 6 befestigten und beispielsweise aus Molybdän bestehendenseam on the outside there is a glass edge, but there is no danger of attack by the aggressive atmosphere. The actual electrode consists of one fastened in the power supply element 6 and made, for example, of molybdenum

Element 22. Dieses Element ist beispielsweise auf bekannte Weise mit Titan an der Röhre 6. die aus Niobium bestehen kann, befestigt. Das Ende des Elementes 22 ist stiftförmig ausgebildet und mit einem Wolframstift 23 verbunden. Mit 24 ist eine Woiframwende! 3Π-gedeutet, die sich um den stiftförmigen Teil und den Stift befindet. Diese Wolframwendel kann gewünschtenfalls mit leicht elektronenernitüerendem Material bedeckt werden.Element 22. This element is, for example, in a known manner with titanium on the tube 6. that of niobium can exist, attached. The end of the element 22 is pin-shaped and has a tungsten pin 23 connected. With 24 is a Woifram turn! 3Π-interpreted, around the pin-shaped part and the Pen is located. This tungsten filament can, if desired with slightly electron-nitrating material to be covered.

Die in Fi g. 3 dargestellte Abwandlung des Abschlus-The in Fi g. 3 shown modification of the final

ses zeigt dieselben Elemente wie F i g. 2, und diese sind mit denselben Bezugsziffern angedeutet Der Deckel 9 ^ha,L^{bei d}if^ser Ausführungsform einen größeren Durchfn^ser sis der Körnen f. Dadurch kann sich in der Ecknant zwischen dem Deckel 9 und dem Kolben 1 einThis shows the same elements as FIG. 2, and these are indicated by the same references The cover 9 ^ha, L ^{at d} if ^ser embodiment a larger Durchfn ^ ser sis f of graining. As a result, in the Ecknant between the lid 9 and the piston 1 a

Glasrand 28 bilden, der eine zusätzliche Gewä'hr für einen guten gasdichten Abschluß bildet.Form glass edge 28, which is an additional guarantee for forms a good gas-tight seal.

Bei der Herstellung einer derartigen Gasentladungslampe wird zunächst der Kolben 1 mit den AbschluS-elementen 7 und 8 versehen. Diese Abschlußelemente sind mit einer Öffnung versehen» in der das Stromzufuhrungselement befestigt werden muß. Dies geschieht vorzugsweise auf die folgende Weise. Man macht eine wie in Fig.4 dargestellte Zusammenstellung aus demIn the manufacture of such a gas discharge lamp first piston 1 with the closure elements 7 and 8 provided. These closing elements are provided with an opening in which the power supply element must be attached. This is preferably done in the following way. One does one as shown in Fig. 4 compilation from the

röhrenförmigen Stromzuführungselement 6 mit der daran befestigten Elektrode 22, 23.24. Um die Röhre 6 wird der Deckel aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid 9 angeordnet. Über und unter diesem Deckel werden Kinge 25 bzw. 26 angeordnet, die aus einem glasartigen oder glasbildendcn Material bestehen, und beispielsweise eine Zusammensetzung aufweisen, wie diese in der britischen Palentschrift 10 19 821 ueschrieben worden ist- Mit 27 ist ein schmaler Streifen oder Draht, beispielsweise aus Molybdän, angedeutet, der am Stromzuführungselement 6 befestigt ist. Dieser dient dazu, zu verhüten, daß das Stromzufuh-ungselement 6 durch die öffnung des Deckels 9 fällt, und zur Gewährleistung der richtigen Lage der Elektrode in dem Kolben 1. Nachdem die ganze Zusammenstellung nach der Figur hergestellt ist, wird diese auf das Abschlußelement gestellt, wobei das Stromzufuhrungselement 6 durch die öffnung in diesem Abschlußclement geschoben wird. Darauf werden durch Erhitzung die Ringe 25 und 26 zum Schmelzen gebracht. Das geschmolzene Glas heftet sowohl das Stromzuführungselement 6 an den Deckel 9 als auch an das Abschlußelement. Zugleich bildet sich eine Glasschicht zwischen dem Abschlußelement und dem Dekkel. wie bereits in F i g. 2 dargestellt ist.tubular power supply element 6 with the electrode 22, 23.24 attached thereto. Around the tube 6 the lid made of translucent, densely sintered aluminum oxide 9 is arranged. Above and below this Lids are arranged Kinge 25 or 26, which consist of a glass-like or glass-forming material, and have, for example, a composition such as that in British Palentcription 10 19 821 has been written - with 27 is a narrow one Strips or wire, for example made of molybdenum, indicated, which is attached to the power supply element 6. This serves to prevent the Stromzufuh-ungselement 6 falls through the opening of the cover 9, and to ensure the correct position of the Electrode in the piston 1. After the entire assembly according to the figure has been made, this placed on the terminating element, wherein the power supply element 6 is pushed through the opening in this closing element. On it will be through Heating caused the rings 25 and 26 to melt. The molten glass staples both that Power supply element 6 to the cover 9 and to the terminating element. At the same time, a layer of glass is formed between the closure element and the lid. as already in FIG. 2 is shown.

In F i g. 5 ist ein Gerät dargestellt, mit dem die Abschlüsse einer Gasentladungslampe hergestellt werden können. Dieses Gerät bestei"· aus einer Glocke 30. die mit Hilfe von Dichtungen 31 mit einem Gestell verbunden ist .n der Glocke 30 befindet sich ein Innenkolben 32. der an der oberen Seite mit einer öffnung versehen ist. In dem Innenkolben 32 ist ein durch Wasser kühlbarer Metallblock 36 angeordnet. Das Wasser kann bei 37 zugeführt und bei 38 abgeführt werden. Um den Block 36 herum befindet sich ein Quarzkragen 39, in deiis vier Wolframstifte 40 abgestützt werden. Diese Stifte 40 unterstützen ihrerseits an der oberen Seile einen aus Graphit bestehenden Zylinder 41. In Höhe des Graphitzylinders 41 befindet sich um die Glocke 30 eine Hochfrequenzheizwendel 42.In Fig. 5 shows a device with which the financial statements a gas discharge lamp can be produced. This device consists of a bell 30. die with the help of seals 31 is connected to a frame .n the bell 30 is an inner piston 32. which is provided with an opening on the upper side. In the inner piston 32 is a water coolable Metal block 36 arranged. The water can be supplied at 37 and discharged at 38. Around the block 36 around there is a quartz collar 39, in deiis four Tungsten pins 40 are supported. These pins 40 in turn support one made of graphite on the upper cable existing cylinder 41. At the level of the graphite cylinder 41 is a high-frequency heating coil around the bell 30 42.

Bei der Herstellung des gasdichten Abschlusses des aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid bestehenden Kolbens 43 verfährt man wie folgt. Es wird von dem Kolben 43 ausgegangen, in dem be reiis die Abschlußelemente 44 bzw. 45 festgesintert sind und auf der die Zusammenstellung nach F i g. 4 an einem Ende angeordnet ist. Das Ganze wird in den Metallblock 36 gestellt. Danach wird der Innenkolben 32 angebracht Dann werden ein Stift 35, ein Zwischenstück 33 und eine Feder 34 angeordnet Darauf wird die Glocke 30 angeordnet,,wodurchigleichzeitig der Stift 35 die Zusammensteilung^äch"Fi"g74 andrückt Nachdem all diese Teile angeordnet siricL wird das Kühlwasser bei 37 zugeführt und der gqnze Raum innerhalb der Glocke 30 und dem Kolben 43 mit inertem Gas, beispielsweise Argon, gefüllt. Dann wird mit Hilfe der Hochfrequenzwendel 42 der Graphitzylinder 41 erhitzt, bis die Ringe 48 aus glasbildendem Material schmelzen und der Deckel 49 und das Stromzuführungselement 50 mit dem Kolben 43 und dem Abschlußelement 44 gasdicht verbunden werden. Nach Abkühlung können die Glocke 30 und der Innenkolben 32 entfernt werden.During the production of the gas-tight seal of the translucent, densely sintered aluminum oxide existing piston 43 is proceeded as follows. It is assumed that the piston 43 in which be Reiis the closure elements 44 and 45 are firmly sintered and on which the assembly according to FIG. 4 at is arranged at one end. The whole is placed in the metal block 36. Thereafter, the inner piston 32 Then a pin 35, an intermediate piece 33 and a spring 34 are arranged Bell 30 arranged, which at the same time the pin 35 press the assembly ^ after "Fi" g74 All of these parts arranged in Sicily becomes the cooling water at 37 supplied and the entire space within the bell 30 and the piston 43 with inert gas, for example Argon, filled. Then the graphite cylinder 41 is heated with the aid of the high-frequency coil 42, until the rings 48 made of glass-forming material melt and the cover 49 and the power supply element 50 be connected to the piston 43 and the closing element 44 in a gas-tight manner. After cooling down, the Bell 30 and the inner piston 32 are removed.

Darauf kann man den Kolben 43 mit dem hergestellten Abschluß entfernen.Then you can the piston 43 with the manufactured Remove termination.

Zur Herstellung des Abschlusses an dar anderen Seite kann man auf dieselbe Weise verfahren. Bevor jedoch dieser Abschluß hergestellt wird, kann die erforderliche Menge Quecksilber in den Kolben eingegeben werden. Dies braucht nicht in einer inerten Atmosphäre zu erfolgen. Das Eingeben von Alkalimetall muß allerdings in einer inerten Atmosphäre geschehen. Dazu kann man dasselbe Gerät verwenden. Dabei verfährt man wie folgt. Der an einer Seite abgedichtete Kolben wird in den Block 36 gestellt Dann wird der Innenkolben 32 angebracht, wonach über die Zufuhr 46 ein inertes Gas. beispielsweise Argon, zugeführt wird. Die Abfuhr 47 ist dabei geschlossen. Das Gas füllt den ganzenFor the preparation of the financial statements to represent other hand, you proceed in the same way. However, before this seal is made, the required amount of mercury can be added to the flask. This need not be done in an inert atmosphere. However, entering the alkali metal must be done in an inert atmosphere. You can use the same device for this. The procedure is as follows. The piston sealed on one side is placed in the block 36. The inner piston 32 is then attached, after which an inert gas is introduced via the supply 46. for example argon, is supplied. The discharge 47 is closed. The gas fills the whole

Raum innerhalb des Innenkolbens 32 und es wird dafür gesorgt, daß auch der Kolben 43 mit diesem Gas gefüllt wird. Das ine"»· Gas fließt an der Oberseite aus dem Innenkolben ,«.. Dann wird durch diese öffnung die erforderliche Menge Alkalimetall, beispielsweise Natrium, in den Kolben 33 gegeben. Danach wird die Zusammenstellung nach F i g. 4 auf dem Kolben angeordnet. Nach wie vor fließt dabei inertes Gas. Danach wird die Andrückvorrichtung 33, 34. 35 und die Glocke 30 angebracht Die Zufuhr 46 wird geschlossen und über 47 wird der ganze Raum innerhalb der Glocke 30 evakuiert Dann wird über 46 das in der fertigen Lampe erforderliche Edelgas, beispielsweise Xenon, zugeführt. Danach wird durch Erhitzung der zweite Abschluß auf gleiche Weise wie der erste Abschluß hergestellt.Space inside the inner bulb 32 and there will be for it ensured that the piston 43 is also filled with this gas. The ine "» · gas flows out of the top Inner piston, «.. Then the required Amount of alkali metal, e.g. sodium, is added to the flask 33. After that, the compilation according to FIG. 4 arranged on the piston. Inert gas continues to flow. After that, will the pressing device 33, 34. 35 and the bell 30 attached. The feed 46 is closed and over 47 the whole space inside the bell 30 is evacuated. Then 46 is the one in the finished lamp required noble gas, for example xenon, supplied. Then the second finish is made by heating made the same way as the first degree.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 6, die zum größten Teil der nach F i g. I entspricht, ist im oberen röhrenförmigen Stromzuführungselement 60 ein Stift 61 angeordnet, der bei 62 im Außenkolbcn befestigt ist Dieser Stift 61 paßt mit etwas Spielraum in das röhren-In the embodiment according to FIG. 6, the largest Part of the FIG. I corresponds to a pin 61 in the upper tubular power supply element 60 arranged, which is attached at 62 in the outer bulb. This pin 61 fits with some clearance into the tubular

förmige Element 60. Im Betrieb der Lampe, bei dem die eigentliche Entladungsröhre 63 sehr warm werden kann, kann diese sich an der Oberseite unbehindert ausdehnen. Der Stift 61 und die Röhre 60 verschieben sich dabei gegeneinander. Die Stromzufuhr zum Element 60 erfolgt über den biegsamen Draht 64. der einerseits mit diesem Element 60 und jandjrjer«its^rnit?dern in der Quetschung 65 eingesdfm^zsnerifPo|drtht^6 verbunden istshaped element 60. During operation of the lamp, in which the actual discharge tube 63 can become very warm, it can expand unhindered at the top. The pin 61 and the tube 60 move against each other. The power supply to element 60 takes place via the flexible wire 64. which on the one hand with this element 60 and jandjrjer «its ^ rnit? Pinch 65 ansdfm ^ zsnerifPo | drtht ^ 6 connected is

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

609 623/60609 623/60

Claims

Patent claims:

1.Electric gas discharge lamp with a bulb made of translucent, densely sintered aluminum oxide and gas-tight introduced power supply lines, the bulb having a cylindrical part at the point of the power supply lines in which an annular sealing element made of translucent, tightly sintered aluminum oxide is attached in a gas-tight manner, in which the Power supply element is fastened gas-tight with the aid of a connecting glass with a melting point higher than 800 ⁰ C and lower than that of the piston material and the metal of the power supply lines, characterized in that the closure element (7 or 8) is sintered to the piston (1) and the Lamp further with a cover (9 or 10) which is supported on the end of the cylinder-shaped bulb part and the closing element located therein and consists of transparent, densely sintered aluminum oxide with an opening for the power supply element (6 or 5, which cover by a V He-The invention relates to an electric gas discharge lamp with a bulb made of translucent, densely sintered aluminum oxide and gas-tight introduced power supply lines, wherein the bulb

the point of the power supply has a cylinder-shaped part in which a translucent, densely sintered aluminum oxide existing annular closure element is attached gas-tight, in which the power supply element with the help of a

bonding glass with a melting point higher than 800 ° C and lower than that of the piston material and of the metal of the power supply lines attached gas-tight