DE19908688A1 - Metallhalogenidlampe mit keramischem Entladungsgefäß - Google Patents
Metallhalogenidlampe mit keramischem EntladungsgefäßInfo
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Abstract
Die Metallhalogenidlampe mit keramischem Entladungsgefäß (4) besitzt an den zwei Enden (6) Mittel zum Abdichten, wobei durch diese Mittel eine elektrisch leitende Durchführung (9, 10; 30) vakuumdicht hindurchgeführt ist, an der eine Elektrode (14) mit einem Schaft (15) befestigt ist, die in das Innere des Entladungsgefäßes hineinragt. Zumindest ein vorderer Teil, der der Entladung zugewandt ist, ist als ein Bauteil aus elektrisch leitendem Cermet gestaltet, das aus einer halogenidresistenten metallischen und einer keramischen Phase eines keramischen Basismetrials besteht. Die Füllung umfaßt mindestens ein Halogenid eines Seltenerdmetalls. Zumindest an der Frontseite des Bauteils besteht zumindest ein Teil der keramischen Phase aus der Verbindung des keramischen Basismaterials und einem oder mehreren Seltenerdmetall-Oxiden.
Description
Die Erfindung geht aus von einer Metallhalogenidlampe mit keramischem Entla
dungsgefäß gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es handelt sich dabei insbe
sondere um Metallhalogenidlampen mit einer Leistung von mindestens 100 W.
Aus der EP-A 587 238 ist bereits eine gattungsgemäße Metallhalogenidlampe mit
keramischem Entladungsgefäß und halogenidresistenter Durchführung bekannt. Der
der Entladung zugewandte vordere Teil der Durchführung kann aus einem elektrisch
leitenden Cermet (mit einer keramischen und einer leitenden Phase) bestehen. Als
keramische Phase wird Aluminiumoxid oder auch MgO, Sc2O3 oder Y2O3 verwen
det. Als leitende Phase des Cermets wird ein halogenresistentes Metall, beispiels
weise Wolfram, oder Molybdändisilicid (MoSi2) vorgeschlagen. Üblicherweise wer
den bei diesen Lampen Füllungsbestandteile aus Halogeniden der Seltenerdmetalle
(SE) eingesetzt. Hier ist DyJ3 empfohlen. Alternativ wird die Verwendung der Jodide
des Sc, Y, Ho oder Tm empfohlen.
Die EP-A 887 839 empfiehlt, einen durchgehenden Cermet-Stift als Durchführung
für Metallhalogenidlampen mit keramischem Entladungsgefäß zu verwenden.
Nachteilig an diesen Konstruktionen ist, daß bereits nach einer kurzen Betriebsdau
er ein großer Teil der in der Füllung gebildeten Ionen der Seltenerdmetalle durch
Reaktion mit der Keramik, meist Aluminiumoxid, gebunden wird. Daher war bisher
eine deutliche Überdosierung erforderlich, was jedoch wegen der korrosiven Eigen
schaften wenig erwünscht ist. Oder man mußte bei sparsamer Dosierung in Kauf
nehmen, daß die Maintenance und Lebensdauer der Lampe durch Effekte wie
Farbdrift und Anstieg der Brennspannung erheblich begrenzt wurde.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Metallhalogenidlampe mit kerami
schem Entladungsgefäß gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit verbesserter
Lebensdauer bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Entdeckung, daß aufgrund der
hohen Temperatur im Bereich der Stirnfläche der Durchführung die Bindung der
Seltenerdmetallionen aus der Füllung bevorzugt im Bereich einer vorderen Zone der
Durchführung erfolgt, zumindest der Oberfläche des Teils der Durchführung, der mit
dem Entladungsvolumen in Kontakt steht. Ganz überwiegend handelt es sich um
das frontale entladungsseitige Ende der Durchführung, da es die höchste Tempe
ratur im Betrieb erreicht. Dagegen sind das Entladungsgefäß selbst und das Ab
dichtmittel (meist ein Stopfen) deutlich weniger betroffen.
Daher ist es u. U. sinnvoll, die Durchführung in einen vorderen, besonders halogeni
dresistenten Teil und einen weniger gefährdeten hinteren Teil zu separieren. Der
vordere Teil ist ein Cermet-Bauteil mit einer keramischen und einer elektrisch leiten
den Phase.
Eine genaue Untersuchung zeigt, daß bei der Reaktion der Seltenerdmetallionen mit
der keramischen Phase des Cermet-Bauteils vorwiegend im elektrodennahen Teil
des Cermets eine Verbindung entsteht, deren chemische Zusammensetzung im
Falle von Aluminiumoxid als Keramik etwa einem Granat (SE3Al5O12) oder Perowskit
(SEAlO3) oder einer Mischung aus beidem entspricht. Analoges gilt für andere Ke
ramiken. Ist diese chemisch stabile Zusammensetzung nach kurzer Betriebsdauer
dann erreicht, ändert sie sich nicht mehr im weiteren Verlauf der Brenndauer bzw.
Lebensdauer.
Enthält nun die keramische Phase des Cermet-Bauteils, entweder das gesamte
Bauteil oder eine Zone an der Oberfläche, die der Entladung zugewandt ist, von
vornherein einen beträchtlichen Anteil (bev. mindestens 40, insbesondere mehr als
80 Mol.%) einer entsprechenden Verbindung aus dem keramischen Basismaterial
und mindestens einem Seltenerdmetall-Oxid, kann das Cermet-Bauteil bzw. dessen
der Entladung ausgesetzte Zone, kein Seltenerdmetall aus der Füllung mehr binden.
Daher ist die Füllung und damit die Maintenance der Lampe über eine lange Le
bensdauer stabil, ohne daß eine Überdosierung der Füllung verwendet werden
muß. Die Oberfläche mit Granat- oder Perowskitstruktur kann sich an der Frontseite
und evtl. auch an der seitlichen Mantelfläche des Cermet-Bauteils befinden.
Im einzelnen handelt es sich erfindungsgemäß um eine Metallhalogenidlampe mit
keramischem Entladungsgefäß, wobei das Entladungsgefäß zwei Enden besitzt, die
mit Mitteln zum Abdichten verschlossen sind. Durch diese Mittel ist jeweils eine
elektrisch leitende Durchführung vakuumdicht hindurchgeführt, an der eine Elektro
de mit einem Schaft befestigt ist, die in das Innere des Entladungsgefäßes hinein
ragt. Zumindest ein vorderer Teil der Durchführung, der der Entladung zugewandt
ist, ist als ein halogenidresistentes Bauteil aus elektrisch leitendem Cermet gestal
tet, das aus einer elektrisch leitenden (bev. metallischen) und einer keramischen
Phase, die ein keramisches Basismaterial umfaßt, besteht. Die Füllung umfaßt min
destens ein Seltenerdmetall (also Sc, Y, La und die 14 Lanthanoide), meist als Ha-
logenid, oder als Komplex oder auch elementar. Zumindest an der Stirnfläche
(Frontseite) des Bauteils besteht zumindest ein Teil der keramischen Phase aus der
Verbindung des keramischen Basismaterials mit einem oder mehreren Seltenerd
metall-Oxiden.
Bevorzugt ist das Cermet-Bauteil ein Stift oder auch ein Rohr. Meist besitzt das
Cermet als elektrisch leitende Phase ein Metall wie Molybdän oder Wolfram oder
Rhenium oder deren Legierungen oder ein Metallsilicid wie MoSi2.
Am sichersten, allerdings auch am aufwendigsten ist es, wenn über die gesamte
Länge des Bauteils zumindest ein Teil der keramischen Phase aus der Verbindung
des keramischen Basismaterials mit einem oder mehreren Seltenerdmetall-Oxiden
besteht. Bevorzugt besteht die gesamte keramische Phase aus der Verbindung des
keramischen Basismaterials und einem oder mehreren Seltenerdmetall-Oxiden. Das
Cermet-Bauteil kann den vorderen Teil der Durchführung oder auch die gesamte
Durchführung bilden.
Meist ist das keramische Basismaterial polykristallines Aluminiumoxid.
In einer ersten Ausführungsform umfassen die für das Cermet-Bauteil verwendeten
Seltenerdmetalloxide die Oxide eines oder mehrerer oder auch aller in der Füllung
enthaltenen Seltenerdmetalle.
In einer zweiten Ausführungsform umfassen die Seltenerdmetalloxide die Oxide
eines oder mehrerer nicht in der Füllung enthaltenen Seltenerdmetalle, insbesonde
re Y2O3.
In einer dritten Ausführungsform wird eine Mischung der beiden ersten Ausfüh
rungsformen verwendet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform entspricht die Verbindung des
keramischen Basismaterials mit einem oder mehreren Seltenerdmetall-Oxiden ei
nem Granat oder Perowskit oder einer Mischung aus beiden. Als Perowskit werden
bevorzugt Oxide des La, Nd, Sm, Eu oder Gd eingesetzt. Als Granat lassen sich
insbesondere Oxide des Lu, Yb, Tm und Y einsetzen. Die restlichen Seltenerdme
tall-Oxide sind für beide Strukturen und deren Mischungen besonders gut geeignet.
Besonders einfach und effektiv ist es, als Seltenerdmetall-Oxid überwiegend oder
ausschließlich ein Oxid eines Seltenerdmetalls mit möglichst kleinem Ionenradius zu
verwenden. Denn es scheint, als ob die Ionen dieser Seltenerdmetalle bevorzugt in
die keramische Phase des Cermet-Bauteils eindiffundieren. Insbesondere genügt
es, ein einziges Seltenerdmetall-Oxid zu verwenden, dessen Ionenradius kleiner
gleich dem Ionenradius desjenigen Seltenerdmetallions ist, das in der Füllung den
kleinsten Ionenradius aufweist. Empfehlenswert ist ein effektiver Ionenradius bis
maximal etwa 0,091 nm. Vor allem das Scandium-Ion (Sc3+) ist geeignet, bei einer
Koordinationszahl von 6. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß sie unabhän
gig von der speziellen Wahl der Füllung ist und daher für mehrere Typen gemein
sam verwendet werden kann.
Die Anwendung dieses speziellen Cermet-Bauteils ist bei allen Metallhalogenidlam
pen mit keramischem Entladungsgefäß möglich, unabhängig davon, ob die Abdich
tung mittels Schmelzkeramik oder durch Direkteinsinterung erfolgt.
Die Herstellung des speziellen Cermets kann prinzipiell in an sich bekannter Weise
durch Verarbeiten einer entsprechenden Pulvermischung erfolgen. Die grundsätzli
che Eignung derartiger Materialien (insbesondere Yttrium-Aluminium-Granat) für
den Lampenbau ist bereits bekannt ist, siehe US-A 5 698 948. Dort wird das Materi
al jedoch für Entladungsgefäße eingesetzt. Dagegen spielt das Erfordernis der
Transluzenz bei Durchführungen keine Rolle.
Vorteilhaft besteht das Mittel zum Abdichten (meist ein Stopfen) aus Keramik oder
Cermet (beispielsweise geeignet dotiertem Aluminiumoxid), wobei das keramische
Basismaterial des Cermet-Bauteils einem keramischen Hauptbestandteil des Mittels
zum Abdichten entspricht, hier also Aluminiumoxid. Diese Anordnung hat den Vor
teil, daß die thermische Ausdehnungskoeffizienten beider Teile einander ähneln, so
daß eine Direkteinsinterung des Cermet-Bauteils im Stopfen besonders gut gelingt.
Im folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher er
läutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Metallhalogenidlampe, im Schnitt,
Fig. 2 den Anteil verschiedener Seltenerdmetalle im Cermetstift,
Fig. 3 das Entladungsgefäß einer Metallhalogenidlampe, im Schnitt,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Cermetstifts,
Fig. 5 noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Cermetstifts,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Entladungsgefäßes im Schnitt.
In Fig. 1 ist schematisch eine Metallhalogenidlampe mit einer Leistung von 250 W
dargestellt. Sie besteht aus einem eine Lampenachse definierenden zylindrischen
Außenkolben 1 aus Quarzglas, der zweiseitig gequetscht (2) und gesockelt (3) ist.
Das axial angeordnete Entladungsgefäß 4 aus Al2O3-Keramik ist in der Mitte 5 aus
gebaucht und besitzt zwei zylindrische Enden 6a und 6b. Es ist mittels zweier
Stromzuführungen 7, die mit den Sockelteilen 3 über Folien 8 verbunden sind, im
Außenkolben 1 gehaltert. Die Stromzuführungen 7 sind mit Durchführungen 9, 10
verschweißt, die jeweils in einem Endstopfen 11 am Ende des Entladungsgefäßes
eingepaßt sind.
Die Durchführungen 9, 10 sind Cermet-Stifte mit einem Durchmesser von ca. 1 mm,
die aus einem elektrisch leitfähigen Cermet bestehen.
Beide Durchführungen 9, 10 erstrecken sich über die gesamte Länge des Stopfens
11 und haltern entladungsseitig Elektroden 14, bestehend aus einem Elektroden
schaft 15 aus Wolfram und einer am entladungsseitigen Ende aufgeschobenen
Wendel 16. Die Durchführung 9, 10 ist jeweils mit dem Elektrodenschaft 15 sowie
mit der äußeren Stromzuführung 7 stumpf verschweißt.
Die Füllung des Entladungsgefäßes besteht neben einem inerten Zündgas, z. B.
Argon, und evtl. Quecksilber aus Zusätzen an Halogeniden von Metallen, davon
mindestens einem Seltenerdmetall.
Als Mittel zum Abdichten werden Endstopfen 11 verwendet, die beispielsweise im
wesentlichen aus Al2O3 bestehen. Möglich ist auch die Verwendung eines nicht
leitenden Cermets mit der Hauptkomponente Al2O3, wobei als metallische Kompo
nente Wolfram mit einem Anteil von ca. 30 Gew.-% enthalten ist (oder auch Mo
lybdän mit entsprechend höherem Anteil).
Die Durchführung 9, 10 ist jeweils im Stopfen 11 direkt eingesintert. In ähnlicher
Weise ist auch der Stopfen 11 jeweils in das zylindrische Ende 6 des Entladungs
gefäßes direkt (also ohne Glaslot bzw. Schmelzkeramik) eingesintert.
Am zweiten Ende 6b ist außerdem im Stopfen 11 eine achsparallele Bohrung 12
vorgesehen, die zum Evakuieren und Füllen des Entladungsgefäßes in an sich be
kannter Weise dient. Diese Bohrung 12 wird nach dem Füllen mittels eines Stiftes
13 oder mittels Schmelzkeramik verschlossen. Der Stift besteht üblicherweise aus
Keramik oder Cermet.
Beispielsweise eignet sich als Durchführung 9, 10 ein Cermet-Stift, der neben der
keramischen Phase mit dem Basismaterial Aluminiumoxid mindestens 44 Vol.-%
Metall (bevorzugt zwischen 45 und 75 Vol.-%) enthält und elektrisch leitend ist. Ins
besondere eignet sich 70 bis 90 Gew.-% Wolfram oder 55 bis 80 Gew.-% Molybdän
(oder eine hinsichtlich des Volumens äquivalente Menge an Rhenium). Die kerami
sche Phase besteht vollständig aus Granat (s. u.).
Für den Endstopfen eignet sich als Material ein Cermet, das einen geringeren Anteil
an Metall als die Durchführung (bevorzugt etwa die Hälfte des Anteils bei der
Durchführung) enthält. Wesentliche Eigenschaft des Stopfens ist dabei, daß sein
thermischer Ausdehnungskoeffizient zwischen dem der Durchführung und dem des
Entladungsgefäßes liegt. Der Metallanteil des Stopfens kann aber auch bei Null lie
gen.
Das Anschweißen der Elektrode an der Stirnfläche der Durchführung erfolgt vor
dem Einsintern der Durchführung in den Stopfen. Der schweißbare Cermet-Stift ist
bereits vor dem endgültigen Einsintern weitgehend vorgesintert.
Mittels der Metallhalogenide in der Füllung wird eine neutralweiße Lichtfarbe (NDL)
erzielt (Farbtemperatur ca. 4300 K) unter Mitwirkung folgender Bestandteile (in
Gew.-%):
9,0% TIJ; 32,5% NaJ; je 19,5% der Seltenerdmetall-Jodide Dy2J3, Ho2J3 und Tm2J3.
9,0% TIJ; 32,5% NaJ; je 19,5% der Seltenerdmetall-Jodide Dy2J3, Ho2J3 und Tm2J3.
Der Anteil der Seltenerdmetall-Ionen (in Gew.-%) betrug dementsprechend in der
Füllung am Anfang:
Dy3+ 5,8% und Ho3+ 5,9% und Tm3+ 6,0%.
Dy3+ 5,8% und Ho3+ 5,9% und Tm3+ 6,0%.
Es wurde ein Vergleich zwischen baugleichen Lampen mit unterschiedlich zusam
mengesetzten Cermetstiften durchgeführt, wobei in der Kontrollgruppe ein konven
tioneller Cermetstift verwendet wurde (nur Aluminiumoxid als keramische Phase).
Die erfindungsgemäßen Cermetstifte verwendeten zusätzlich Seltenerdmetall-
Oxide.
Durch Reaktion mit der Füllung entstand während des Betriebs im elektrodennahen
Teil des konventionellen Cermetstifts eine stabile Struktur entsprechend der chemi
schen Verbindung mit 62,5 Mol.-% (30,9 Gew.-%) Aluminiumoxid, 9,6 Mol.-% (17,4
Gew.-%) Dysprosiumoxid, 11,5 Mol.% (21,1 Gew.-%) Holmiumoxid und 16,4 Mol.-
% (30,6 Gew.-%) Thuliumoxid, was einem Granat der chemischen Formel 0,77
Dy2O3.0,92 Ho2O3.1,31 Tm2O3.5 Al2O3 entspricht. Insgesamt wurde der Füllung
22% des darin enthaltenen Dy, 27% des Ho und 38% des Tm entzogen und im
Cermet eingelagert.
In der umgewandelten Keramik des konventionellen Cermet-Bauteils reicherte sich
das Seltenerdmetall-Ion mit dem kleinsten effektiven Ionenradius, nämlich Tm (etwa
0,088 nm Ionenradius, siehe hierzu Fig. 2), deutlich stärker an als die beiden ande
ren:
Dy3+ 15,2 Gew.-%; Ho3+ 18,4 Gew.-% und Tm3+ 26,8 Gew.-%.
Dy3+ 15,2 Gew.-%; Ho3+ 18,4 Gew.-% und Tm3+ 26,8 Gew.-%.
Während also in der Füllung die drei Seltenerdmetalle in annähernd gleicher Kon
zentration enthalten sind, ist im Cermet-Bauteil - offenbar wegen der unterschiedli
chen Ionenradien - das Ho um 22% und das Tm um 77% stärker eindiffundiert als
das Dy. Es ist außerordentlich erstaunlich, daß derart geringe Unterschiede im Io
nenradius derart drastische Konsequenzen haben können.
In einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde ein Cermet-Bauteil ver
wendet, das von vornherein als keramische Phase etwa die sich natürliche einstel
lende Gleichgewichtsverteilung verwendet und somit diesen Diffusionsprozeß vor
wegnimmt:
31 Gew.-% Aluminiumoxid, 15 Gew.-% Dysprosiumoxid, 20 Gew.-% Holmiumoxid und 34 Gew.-% Thuliumoxid.
31 Gew.-% Aluminiumoxid, 15 Gew.-% Dysprosiumoxid, 20 Gew.-% Holmiumoxid und 34 Gew.-% Thuliumoxid.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel wurde für dieses Cermet-Bauteil als kerami
sche Phase ein regulärer Granat unter alleiniger Verwendung von Tm2O3 als Sel
tenerdmetall-Oxid mit Aluminiumoxid als Basismaterial eingesetzt.
Das Ergebnis war annähernd gleichwertig. Die effektiven Lebensdauern beider
Ausführungsbeispiele konnten gegenüber der Kontrollgruppe um mehr als einen
Faktor 1,5 gesteigert werden. Erwartungsgemäß schnitt dabei das erste Ausfüh
rungsbeispiel um etwa 10% besser ab als das zweite (da noch geringe Mengen der
anderen Seltenerdmetall-Ionen in das Cermet eindiffundierten), doch ist diese relativ
geringfügige Verbesserung nicht immer durch die deutlich höheren Kosten gerecht
fertigt.
In einem dritten Ausführungsbeispiel wird als Seltenerdmetall-Oxid Sc2O3 (oder
auch Yb2O3) verwendet. Beide Ionen besitzen einen kleineren Ionenradius (0,075
bzw. 0,087 nm) als die in der Füllung verwendeten Seltenerdmetall-Ionen. Die damit
erzielte Lebensdauer entspricht ungefähr der des zweiten Ausführungsbeispiels.
In einer zweiten Ausführungsform (Fig. 3) ist an den Enden des annähernd kreiszy
lindrischen Entladungsgefäßes 25 jeweils ein nicht-leitender Stopfen 26 direkt ein
gesintert. Die Durchführung ist ein elektrisch leitender Cermet-Stift 9, 10 mit einem
Metallanteil von 50 Vol.-%. Der Rest ist eine keramische Phase. Der Stopfen 26 aus
Aluminiumoxid besteht aus zwei konzentrischen Teilen, einem äußeren ringförmigen
Stopfenteil 21 und einem inneren, etwa doppelt so langen Kapillarrohr 20. Trotzdem
ist das Kapillarrohr im Vergleich zu bekannten Kapillarrohr-Techniken etwa 50%
kürzer. Die im Vergleich zum Stopfenteil 21 große Baulänge des Kapillarrohrs ver
bessert das Abdichtverhalten. Der Cermet-Stift 9 ist im Kapillarrohr 20 vertieft ein
gesetzt und dort direkt eingesintert. Die Füllbohrung 22 ist im äußeren Stopfenteil 21
untergebracht.
Da der Cermetstift vertieft eingesetzt ist, wird nur an seiner Stirnfläche 19 über eine
axiale Länge von etwa 1 mm eine Eu2O3-Perowskitstruktur als keramische Phase
verwendet, die in einer anschließenden Übergangszone allmählich in die bekannte
Struktur mit reiner Aluminiumoxid-Phase übergeht, die am Ende des Stiftes Ver
wendung findet.
Fig. 4 zeigt einen Cermetstift 27, der aus zwei Teilen zusammengesetzt ist. Der
vordere Frontteil 28 hat als keramische Phase eine Granatstruktur mit Aluminiu
moxid als Basismaterial und Er2O3 als Seltenerdmetall-Oxid. Er besitzt eine axiale
Nase 29, mit der er in einer kreiszylindrische Bohrung eines dahinter angeordneten
Verlängerungsteils 30 eingepaßt ist. Beide Teile sind durch Direkteinsinterung mit
einander verbunden.
Alternativ können beide Teile des Cermetstifts 31, deren Cermets schweißbar sind,
indem der Anteil der metallischen Phase (Mo) bei jeweils ca. 50 Vol.-% liegt, mitein
ander stumpf verschweißt sein, wie in Fig. 5 dargestellt. Das Frontteil 32 und das
Verlängerungsteil 33 sind dabei etwa gleich lang. Beim Frontteil wird YAG (Yttrium-
Aluminium-Granat, 3 Y2O3.5 Al2O3) für eine 500 µm breite Zone an der Stirnseite
und den seitlichen Mantelflächen als keramische Phase verwendet. Es hat sich her
ausgestellt, daß ein effektiver Schutz gegen das Eindiffundieren der Seltenerdme
talle aus der Füllung in das Cermet eine Zone von mindestens 200 µm Dicke erfor
dert. Gute Ergebnisse werden mit einer Dicke zwischen 200 und 700 µm erzielt,
vorausgesetzt.
In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei der das Ende des zylin
drischen keramischen Entladungsgefäßes 40 (aus Aluminiumoxid) durch eine kera
mische Endplatte 41 und einen rohrförmigen Stopfen 42 verschlossen ist. Eine
zweiteilige Durchführung 43 ist mittels Glaslot 44 im Stopfen abgedichtet. Die
Durchführung 43 besteht aus einem entladungsseitigen Cermetstift 45 und einem
entladungsabgewandten Niobstift 46. Am Cermetstift ist die Elektrode 47 befestigt.
Die Oberfläche des Cermetstifts ist von einer 300 µm dicken Schicht 48 aus YAG
abgedeckt. Die leitende Phase (60 Vol.-%) des Cermetstifts besteht aus MoSi2, die
keramische Phase (Rest) besteht aus 50 Mol.-% Al2O3 und 50 Mol.-% einer Mi
schung aus YAG und Eu2O3-Perowskit. Die Füllung enthält afs Seltenerdmetalljodi
de DyJ3 und CeJ3.
Claims (13)
1. Metallhalogenidlampe mit keramischem Entladungsgefäß (4), wobei das Entladungs
gefäß zwei Enden (6) besitzt, die mit Mitteln zum Abdichten verschlossen sind, und
wobei durch diese Mittel eine elektrisch leitende Durchführung (9, 10; 30) vakuumdicht
hindurchgeführt ist, an der eine Elektrode (14) befestigt ist, die in das Innere des Ent
ladungsgefäßes hineinragt, wobei zumindest ein vorderer Teil (45) der Durchführung,
der der Entladung zugewandt ist, als ein halogenidresistentes Bauteil aus elektrisch
leitendem Cermet gestaltet ist, das aus einer ersten elektrisch leitenden Phase und
einer zweiten keramischen Phase, die ein keramisches Basismaterial umfaßt, und
wobei die Füllung mindestens ein Seltenerdmetall umfaßt, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest an einer der Füllung zugänglichen Oberfläche (28; 32) des Cermet-
Bauteils zumindest ein Teil der keramischen Phase aus der Verbindung des kerami
schen Basismaterials mit einem oder mehreren Seltenerdmetall-Oxiden besteht.
2. Metallhalogenidlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil
aus Cermet die Gestalt eines Cermet-Stifts (9, 10) besitzt.
3. Metallhalogenidlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Cermet als
elektrisch leitende Phase Molybdän oder Wolfram oder Rhenium oder deren Legie
rungen oder MoSi2 besitzt.
4. Metallhalogenidlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim gesam
ten Bauteil ein Teil der keramischen Phase aus der Verbindung des keramischen Ba
sismaterials und einem oder mehreren Seltenerdmetall-Oxiden besteht.
5. Metallhalogenidlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte
keramische Phase aus der Verbindung des keramischen Basismaterials und einem
oder mehreren Seltenerdmetall-Oxiden besteht.
6. Metallhalogenidlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kerami
sche Basismaterial Aluminiumoxid ist.
7. Metallhalogenidlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seltenerd
metalloxide die Oxide mehrerer oder aller in der Füllung enthaltenen Seltenerdmetalle
umfassen.
8. Metallhalogenidlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seltenerd
metalloxide die Oxide eines oder mehrerer nicht in der Füllung enthaltenen Sel
tenerdmetalle umfassen, insbesondere Y2O3.
9. Metallhalogenidlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung
aus dem keramischen Basismaterial und dem einen oder mehreren Seltenerdmetall-
Oxiden einem Granat oder Perowskit oder einer Mischung aus beiden entspricht.
10. Metallhalogenidlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Seltenerd
metalloxide überwiegend oder ausschließlich die Oxide von Seltenerdmetallen mit
möglichst kleinem Ionenradius verwendet werden, insbesondere mit einem Ionenradi
us, der kleiner gleich dem Ionenradius von in der Füllung enthaltenen Seltenerdme
tallen ist.
11. Metallhalogenidlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung das
Seltenerdmetall als Halogenid enthält.
12. Metallhalogenidlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum
Abdichten (20) aus Keramik oder Cermet besteht, wobei das keramische Basismateri
al des Cermet-Bauteils (9) einem keramischen Hauptbestandteil des Mittels zum Ab
dichten entspricht.
13. Metallhalogenidlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche
sich an der Frontseite und evtl. an der seitlichen Mantelfläche des Cermet-Bauteils
befindet.
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