DE2307192A1

DE2307192A1 - Hochdruckentladungslampe mit einem metallenen durchfuehrungsleiter

Info

Publication number: DE2307192A1
Application number: DE19732307192
Authority: DE
Inventors: Abraham Limmermans; Bralt Renze Schat
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-02-21
Filing date: 1973-02-14
Publication date: 1973-08-30
Also published as: FR2173092B1; ATA144773A; JPS4897384A; NL172012B; FR2173092A1; JPS5517466B2; GB1382934A; DE2307192C3; CA963076A; BE795680A; AT327321B; DE2307192B2; NL172012C; IT977811B; SE377225B; NL7202270A; ES411787A1; AU5212573A

Description

PHN.6023. Va/EVH.

AnmcVe-r: H. V Γ:: ;.;,-■ üLUE.UKPEKFABBIEKEH

Akie: PHN- 6023
Anmeldung vomi 9. Febr. 1973

Hochdruckentladungslampe mit einem metallenen Durcnführungsleiter,

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruckentladungslampe mit einem Entladungsgefäss, wobei wenigstens an einer Stelle die Wand des Gefässes grbsstenteils aus Aluminiumoxyd besteht und eine Elektrode im Entladungsgefäss Strom über einen metallenen Durchführungsleiter empfängt, der sich in der Nähe der grösstenteils aus Aluminiumoxyd bestehenden Stelle der ¥and des Gefässes befindet und sich durch ein Verschlussglied des Entladungsgefässes erstreckt, das wenigstens teilweise aus Aluminiumoxyd besteht.

Eine Hochdruckentladungslampe der eingangs genannten Art ist z.B. aus der deutschen Offenlegungsschrift 1.471.379 bekannt. Diese bekannte Lampe hat den Nachteil der Notwendigkeit der Anwendung eines Schmelzglases zwischen dem Durch-

309835/0913

- 2 - PHN.6023.

führungsleiter und dem wenigstens teilweise aus Aluminiumoxyd bestehenden Verschlussglied des Entladungsgöfässes,

Die Erfindung bezweckt, einen einfachen Verschluss der Entladungsröhre einer Hochdruckentladungslampe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der kein Schmelzglas rings um. den Durchführungsleiter angebracht zu werden braucht.

Die Hochdruckentladungslampe nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das. Material des Verschlussgliedes des Entladungsgefässes eine Aluminiumoxyd-Cermet ist, wobei das Cermet in direktem mechanischem Kontakt mit dem Metall des Durchführungsleiters steht, und wobei die Grosse des Ausdehnungskoeffizienten des Aluminiumoxyd-Cermets zwischen dem des Materials der benachbarten, grösstenteils aus Aluminiumoxyd bestehenden Stelle der Fand des Gefässes und dem des Metalls des Durchführungsleiters liegt.

Unter "Cermet" ist ein feuerfestes Material zu verstehen, das aus einer heterogenen Kombination eines oder mehrerer Metalle und/oder Legierungen mit einer oder mehreren keramischen Phasen besteht.

Diese Lampe weist den Vorteil auf, dass der Verschluss der Entladungsröhre dabei sehr einfach ist, Rings um den Durchführungsieiter braucht kein, Schmelzglas mehr angebracht zu werden,

Fie es bei Verbindungen verschiedener Materialien üblich ist, sollen auch in diesem Falle die Ausdehnungskoeffizienten benachbarter Stoffe keine zu grossen Unterschiede aufweisen. Dies trifft im vorliegenden Falle sowohl für die Verbindung des Cermets mit der ¥and des Gefässes, als auch für die

309.835/091.3

- 3 - PHN.6023.

Verbindung des Cermets mit dem metallenen Durchführungsleiter zu· Es stellt sich heraus, dass bei stabförmig gestalteten metallenen Durchführungsleitern der zulässige Unterschied im Ausdehnungskoeffizienten in bezug auf das Cermet in der Regel kleiner als bei rohrförmig gestalteten Durchftihrungsleitern ist· Im Falle eines stabförmigen Durchführungsleiters liegt dieser zulässige Unterschied im Ausdehnungskoeffizienten in der GrBssenordnung von 1 . 1O~ /^eC, Auch andere Paktoren, wie die Duktilität des Materials des Durchführungsleiters, sind für den zulässigen Unterschied im Ausdehnungskoeffizienten von Bedeutung.

Vorzugsweise enthalt in einer Hochdruckentladungslampe nach der Erfindung das Aluminiumoxyd-Cermet ein Metall X und besteht der Durchführungsleiter grSsstenteils aus dem Metall X

Ein Vorteil dieser bevorzugten Ausftihrungsform ist der, dass eine sehr gute gasdichte Verbindung zwischen dem Durchführungsleiter und dem Cermet erhalten werden kann, weil nun ein inniger Kontakt zwischen dem Metall des Durchführungsleiters und der Metallphase des Cermets hergestellt werden kann, Das Metall X kann z.B. Eisen sein.

Vorzugsweise ist das Metall X Molybdän* Dies hat den Vorteil, dass der Unterschied zwischen den Ausdehnungskoeffizienten des Durchführungsleiters und des Cermets sehr klein sein kann· Ein weiterer Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform ist der, dass der genannte Verschluss dann auch für eine Halogenide enthaltende Hochdruckentladungslampe verwendet· werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand

309835/0913

- 4 - PHN.6023.

der Zeichnung näher erläutert, die eine Hochdruckentladungslampe nach der Erfindung zeigt.

Die dargestellte Lampe ist eine Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampe von ca. 400 W, deren Entladungsgefäss mit 1 bezeichnet ist. Dieses Entladungsgefäss ist von einem Aussenkolben 2 umgeben. Mit 3 ist ein Sockel der Lampe bezeichnet.

Das Entladungsgefäss 1 weist eine aus dichtgesintertem (polykristallinem)Aluminiumoxyd bestehende Zylinderwand 4 auf. Diese Wand könnte z.B. auch aus Saphir bestehen. Das Entladungsgefäss 1 ist mittels zweier zylindrischer Pfropfen 5 und 6 aus einem Molybdän-Aluminiumoxyd-Cermet in einem Volumenverhältnis von 34 i 66 verschlossen. Die Pfropfen 5 und 6 sind mit Hilfe von Schmelzglas an den Enden der Wand 4 des Entladungsgefässes 1 befestigt. Ein Molybdänrohr 7 wirkt als Durchführungsleiter .durch den Pfropfen 5. Durch den Pfropfen 6 erstreckt sich ebenfalls ein Durchführungsleiter, der aus einem Molybdänrohr 8 besteht. Das Rohr 7 führt zu einer Innenelektrode 9 des Entladunfjsgefässes 1 . Das Rohr 8 führt zu einer zweiten Innenelektrode 10 des Entladuiigsgefässes 1. 11 bezeichnet einen Poldraht, der an das Rohr 7 angeschlossen ist.

Die Betriebsspannung der dargestellten Lampe war ca. 105 V und der Lampenstrom ca. 4,4 A. Der Ausdehnungskoeffizient des Rohres 7 war ca. 6 . 10 /⁰C und der des Cermets 5 war ca. 7 « 10 /⁰C und der des dichtgesinterten Aluminiumoxyds der ¥and 4 des Entladungsgefässes 1 betrug ca, 8 . 10~ /⁰C.

Hiermit wird auch die Bedingung erfüllt, dass der Ausdehnungskoeffizient des Cermets zwischen den Ausdehnungskoeffizienten des Durchführungsleiters 7 bzw. 8 an der Wand

309835/0-913

- 5 - PHN.6023.

liegt. Die Unterschiede zwischen den Ausdehnungskoeffizienten benachbarter Werkstoffe betrugen im vorliegenden Falle also ca. 1 . 10"⁶/°C.

Die Befestigung des Rohres 7 an dem Cermet 5 ist auf folgende V/eise erhalten:' Zunächst wurde das Rohr 7 in einem Loch in einem ungesinterten Cermetzylinder angeordnet, welches Loch einen +_ 0,2 mm grösseren Durchmesser als das Rohr 7 aufwies. Dann wurde auf ca. 1600⁰C in Wasserstoffatmosphäre gesintert, wonach wieder auf Ziivniertemperatur abgekühlt wurde.

Diese Befestigung er^ab eine gasdichte Verbindung, so dass die Komplikation eines Schmelzglases rings um den Durchführungsleiter vermieden wurde.

Infolge der nur wenig voneinander verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten konnte die Temperatur eines Endes des Gefässes 1 zwischen ca, O⁰C und ca. 75O°C (die Betriebstemperatur) variieren, ohne dass die feste gasdichte Verbindung zwischen 7 und 5 bzw. 8 und 6 angegriffen wurde.

Gewünschtenfalls können zur VergrÖsserung der Ausbeute der Lampe noch Bänder, z.B. aus Tantal, rings um die Enden der Wand 4 des Entladungsgefässes 1 angebracht werden.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel bezog sich auf eine Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampe. Die Erfindung lässt sich aber auch bei anderen Hochdruckentladungslampen, z.B. bei Hochdruckentladungslampen anwenden, bei denen das Entladungsgefäss ein Gas, z.B. Xenon, oder Quecksilber und ein oder mehrere Halogenide enthält.

309835/0913

Claims

- 6 - PHN.6023. ' PATENTANSPRÜCHE:

1.y Hochdruckentladungslampe mit einem Entladungsgefäss, —'

wobei wenigstens" an einer Stelle die Wand des Gefässes grösstenteils aus Aluminiumoxyd besteht und eine Elektrode im Entladungsgefäss Strom über einen metallenen Durchführungsleiter empfängt, der sich in der Nähe der grösstenteils aus Aluminiumoxyd bestehenden Stelle der Wand des Gefässes befindet und sich durch ein Verschlussglied des Entladungsgefässes erstreckt, welches Glied wenigstens teilweise aus Aluminiumoxyd besteht, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Verschlussgliedes (5 bzw.. 6) des Entladungsgefäß se s (i) ein Aluminiumoxyd-Cermet ist, wobei dieses Cermet in direktem mechanischem Kontakt mit dem Metall des Durchführungsleiters (7 bzw. 8)steht, und wobei die Grosse des Ausdehnungskoeffizienten des Aluminiumoxyd-Cermets zwischen dem des Materials der benachbarten, grösstenteils aus Aluminiumoxyd bestehenden Stelle der Wand (4) des Gefässes und dem des Metalls des Durchführungsleiters liegt.

2, Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminiumoxyd-Cermet ein Metall X enthält und dass der Durchftihrungsleiter (7 bzw. 8) grösstenteils aus dem Metall X besteht.

3 ο Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall X Molybdän ist.

309835/0913