DE2307192B2

DE2307192B2 - Hochdruckentladungslampe

Info

Publication number: DE2307192B2
Application number: DE19732307192
Authority: DE
Inventors: Bralt Renze Schat; Abraham Eindhoven Timmermans
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-02-21
Filing date: 1973-02-14
Publication date: 1981-08-13
Also published as: FR2173092B1; AU5212573A; GB1382934A; CA963076A; ATA144773A; NL172012C; JPS5517466B2; JPS4897384A; DE2307192C3; IT977811B; NL7202270A; FR2173092A1; SE377225B; NL172012B; AT327321B; BE795680A; ES411787A1; DE2307192A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochdruckentladungslampe mit einem Entladungsgefäß aus Aluminiumoxyd, dessen Enden mit je einem Verschlußglied aus im wesentlichen gesintertem Aluminiumoxyd verbunden sind, in das ein metallener Durchführungsleiter zu einer Lampenelektrode in direktem Berührungskontakt aufgenommen ist

Eine aus der DE-AS 12 57 964 bekannte Lampe dieser Art besitzt ein Verschlußglied aus einer Scheibe aus Keramik und einer Kappe aus Metall. Die Keramikscheibe selbst besteht im wesentlichen aus Aluminiumoxyd und ein oder mehreren Metalloxyden. Durch den Zusatz bestimmter Metalloxyde entsteht ein keramischer Mischkristall mit einer relativ niedrigen Erweichungstemperatur. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei der bekannten Lampe die Keramikscheibe bei Erhitzung auf z. B. 1900° mit dem Entladungsgefäß und der den Durchführungsleiter tragenden Metallkappe zusammenschmilzt. Die Erweichung der in Frage stehenden Mischkeramik ist bei diesen Temperaturen so groß, daß sie ohne Verwendung einer Metallkappe praktisch zerlaufen und ihre Form verlieren würde. Die bekannte Mischkristallkeramik ist nichtleitend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verschlußglied für eine Hochdruckentladungslampe zu schaffen, das sich außerdem leicht mit dem Durchführungsleiter verbinden läßt.

Diese Aufgabe wird bei einer Hochdruckentladungslampe eingangs erwähnter Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Verschlußglied des Entladungsgefäßes lediglich aus einem Aluminiumoxyd-Cermet mit einem Metall X besteht und daß auch der Durchführungsleiter größtenteils aus diesem Metall X besteht.

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.

Bei der Hochdruckentladungslampe nach der Erfindung werden Verschlußglieder verwendet, die lediglich aus einem Aluminiumoxyd-Cermet bestehen, d. h. aus einer Mischung von Aluminiumoxyd und einem Metall. Ein derartiges Cermet ist mehr oder weniger elektrisch leitend. Der in das lediglich aus Cermet bestehende Verschlußglied eingesetzte Durchführungsleiter besteht gemäß der Erfindung ebenfalls aus dem Metall des Cermets. Auf diese Weise wird erreicht daß bei einer Wärmebehandlung der zunächst noch ungesinterten Cermetscheibe mit dem eingesetzten Durchführungsleiter nicht nur die Cermetscheibe gesintert wird, sondern • diese auch mit dem Durchführungsleiter zusammensintert

Wie es bei Verbindungen verschiedener Materialien üblich ist sollen auch in diesem Falle die Ausdehnungskoeffizienten benachbarter Stoffe keine zu großen

mi Unterschiede aufweisen. Dies trifft im vorliegenden Falle sowohl für die Verbindung des Cermets mit der Wand des Entladungsgefäßes als auch für die Verbindung des Cermets mit dem metallenen Durchführungsleiter zu. Es stellt sich heraus, daß bei stabförmigen

r> metallenen Durchführungsleitern der zulässige Unterschied im Ausdehnungskoeffizienten in bezug auf das Cermet in der Regel kleiner als bei rohrförmigen Durchführungsleitern ist. Im Falle eines stabförmigen Durchführungsleiters liegt dieser zulässige Unterschied

>(i im Ausdehnungskoeffizienten in der Größenordnung von 1 · 10-⁶/°C. Auch andere Faktoren, wie die Duktilität des Materials des Durchführungsleiters, sind für den zulässigen Unterschied im Ausdehnungskoeffizienten von Bedeutung.

2^r> Vorzugsweise ist das Metall X des Verschlußgliedes 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

si) ist der, daß der Verschluß dann auch für eine Halogenide enthaltende Hochdruckentladungslampe verwendet werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, die eine Hochdruckentladungslampe 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

4(i 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 Verschlußglieder 5 und 6 aus einem Molybdän-Aluminiumoxyd-Cermet in einem Volumenverhältnis von 34 :66 verschlossen. Die Verüchlußglieder5 und 6 sind mit Hilfe von Schmelzglas an den Enden der Wand 4 des Entladungsgefäßes 1 befestigt. Ein

so Molybdänrohr 7 dient als Durchführungsleiter durch das Verschlußglied 5. Durch das Verschlußglied 6 erstreckt sich ebenfalls ein Durchführungsleiter, der aus einem Molybdänrohr 8 besteht. Das Rohr 7 führt zu einer Innenelektrode 9 des Entladungsgefäßes 1 und das Rohr 8 zu einer zweiten Innenelektrode 10. 11 bezeichnet einen Poldraht, der an das Rohr 7 angeschlossen ist.

Die Betriebsspannung der dargestellten Lampe war 105 V und der Lampenstrom 4,4 A. Der Ausdehnungskoeffizient des Rohres 7 war ca. 6 · 10-⁶/°Cundderdes Cermets 5 ca. 7 · 10"⁶/°C und der des dichtgesinterten Aluminiumoxyds der Wand 4 des Entladungsgefäßes 1 betrug ca. 8 · 10-⁶/°C.

Hiermit wird auch die Bedingung erfüllt, daß der Ausdehnungskoeffizient des Cermets zwischen den Ausdehnungskoeffizienten des Durchführungsleiters 7 bzw. 8 und der Wand 4 liegt. Die Unterschiede zwischen den Ausdehnungskoeffizienten benachbarter Werkstoffe betrugen im vorliegenden Falle also ca. 1 · IQ-V⁰C.

Die Befestigung des Rohres 7 an dem Cermet 5 ist auf folgende Weise erhalten: Zunächst wurde das Rohr 7 in einem Loch in einem ur.gesinterten Cermetzylinder angeordnet, welches Loch einen ±0,2 mm größeren Durchmesser als das Rohr 7 aufwies.

Dann wurde auf ca. 1600⁰C in Wasserstoff atmosphäre gesintert, wonach wieder auf Zimmertemperatur abgekühlt wurde. Diese Befestigung ergab eine gasdichte Verbindung.

Infolge der nur wenig voneinander verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten konnte die Temperatur eines Endes des Entladungsgefäßes 1 zwischen O⁰C und 750⁰C (der Betriebstemperatur) variieren, ohne daß die feste gasdichte Verbind jng 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 bezieht sich auf eine Hochdruck-Natriumdampf-Entladungslampe. Die Erfindung läßt sich aber auch bei Hodidruckentladungslampen anwenden, bei denen das Entladungsgefäß ein Gas, ζ. B. Xenon, oder Quecksilber und ein oder mehrere Halogenide enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochdruckentladungslampe mit einem Entladungsgefäß aus Aluminiumoxyd, dessen Enden mit je einem Verschlußglied aus im wesentlichen gesintertem Aluminiumoxyd verbunden sind, in das ein metallener Durchführungsleiter zu einer Lampenelektrode in direktem Berührungskontakt aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (5 bzw. 6) des Entladungsgefäßes (1) lediglich aus einem Aluminiumoxyd-Cermet mit einem Metall X besteht und daß auch der Durchführungsleiter (7 bzw. 8) größtenteils aus diesem Metall ATbesteht.

2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall X Molybdän ist