DE2923724A1

DE2923724A1 - Entladungslampe

Info

Publication number: DE2923724A1
Application number: DE19792923724
Authority: DE
Inventors: Helmut Fischer; Juergen Dipl Phys Schaefer; Guenter Thomas
Original assignee: Original Hanau Heraeus GmbH
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1979-06-12
Filing date: 1979-06-12
Publication date: 1980-12-18
Also published as: DE2923724C2; US4433265A

Description

2323724

- 3 - Hanau, 08. Juni 1979 ZPL-Zw/RÖ

ORIGINAL HANAU Heraeus GmbH, Hanau/Main

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

"Entladungslampe"

Die Erfindung betrifft eine Entladungslampe, insbesondere eine gekühlte Deuteriumlampe, mit in einem gasdicht abgeschlossenen Lampengehäuse über einer Lochblende angeordneten Anode, einer innerhalb der Lochblende angeordneten Kathode, mit einer Blendenhalterung und mit durch das Lampengehäuse gasdicht hindurchgeführten Stromzuleitungen.

Bekannt sind kühlbare Entladungslampen, bei denen das Elektrodensystem von einem metallischen Gehäuse umgeben ist, an dessen Außenumfang federnde Bügel angeordnet sind. Da ein Kühlmantel das metallische Gehäuse umgibt, kann über die Federn auch Wärme abgeführt werden (siehe DE-PS 11 52 482).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Entladungslampe hoher Strahldichte zu schaffen, die eine verbesserte Wärmeabfuhr von der Einschnürungsstelle der Entladung (Blende) aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Entladungslampe der eingangs beschriebenen Art durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

030051 /0285

Zur Erfindung gehören ausdrücklich auch alle Kombinationen und Unterkombinationen der beanspruchten, dargestellten und beschriebenen Merkmale, sowohl in Kombination untereinander als auch mit an sich bekannten Merkmalen.

Durch die direkte Kühlung der Blende in ihrer Halterung läßt sich die Wärmeabfuhr erheblich verbessern. Die Entladungslampe kann dadurch mit einer wesentlich größeren elektrischen Leistung betrieben werden. Da die Strahldichte der elektrischen Leistung in etwa proportional ist, läßt sie sich bei der Erfindung trotz gleichbleibendem Blendendurchmesser gegenüber der bekannten Entladungslampe erheblich steigern.

In den beigefügten Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung rein schematisch dargestellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispxele beschränkt, sondern es können ohne weiteres hieran Abänderungen vorgenommen werden, ohne hierdurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Es zeigen:

Fig. 1 : eine Blende mit direkter Kühlung, Fig. 2 : eine andere Ausführungsform der direkt gekühlten

Blende,
Fig. 3 : eine Entladungslampe mit direkt gekühlter Blende

im Lampenkolben,
Fig. 4 : eine andere Ausführung ähnlich Figur 3·

030051 /0285

Die Blende mit in Strahlrichtung kegelförmig sich erweiternder Öffnung, deren kleinster Durchmesser etwa bei 1 mm beginnt, ist in einem Körper 1 zentral angebracht, z.B. gebohrt, der einen Ringkanal 3-.aufweist, in den eine Leitung k für die Kühlmittelzufuhr und eine Leitung 5 für die Kühlmittelabfuhr mündet. Der gesamte Körper 1 weist von oben gesehen Ringform auf und besteht aus einem Material guter Wärmebeständigkeit wie Molybdän. Der Außendurchmesser des Körpers 1 beträgt zwischen ca. 50 mni und 80 mm.

Die Konstruktion der Blende richtet sich nach dem jeweiligen gewünschten Einschnürungsgrad des Strahls.

Die Leitungen *t und 5 haben sich bewährt aus korrosionsbeständigem Metall oder Legierung, wie z.B. Edelstahl, Nickel oder Nickel-Legierung.

Die Ausführungsform der Blende nach Figur 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Figur 1 dadurch, daß die Kühlkanäle 3 im Querschnitt gesehen kreisförmig und von oben gesehen spiralförmig ausgebildet sind, jeweils mit Zu- und Abfuhrleitungen k und 5 versehen.

Wesentlich ist, daß bei allen Ausführungsformen der direkte Wärmeübergang von der durch die Kühlkanäle strömenden Kühlflüssigkeit, wie Wasser, zur Blende optimal gestaltet ist.

Wegen der beengten räumlichen Verhältnisse bei einer derartigen Entladungslampe sind den Dimensionen des Elektrodensystems Grenzen gesetzt. Dies gilt auch deshalb, weil für den Strahlenaustritt praktisch nur eine Stirnseite in Frage kommt und die Stromeinführungen dann im Bereich der gegenüberliegenden Stirnseite des Lampenkolbens anzuordnen sind.

030051 /0285

Diese Anordnung der gasdichten Stromeinführungen 6 und 7, z.B. durch Einschmelzen in den Quarzmantel 8 des Lampenkolbens an dessen Stirnseite 9 ist aus Figur 3 ersichtlich. Dort ist auch die gasdichte Hindurchführung zum Beispiel durch Einschmelzen der Kühlmittelzufuhrlextung k und der Kühlmittelabfuhrleitung 5 dargestellt.

Die der Stirnseite 9 gegenüberliegenden Stirnseite 10 ist mit dem Mantel 8 einstückig ebenfalls aus strahlendurchlässigem Quarzglas bestehend und bildet ein Fenster. Mit ist die Anode und mit 12 die Kathode der Entladungslampe bezeichnet, zwischen denen die Entladung brennt. Die Kathode Ii besteht vorzugsweise aus einem Wolfram-Wendel und wird von dem sie durchfließenden elektrischen Strom beheizt. Für die Anode 11 hat sich bewährt ein Ring oder eine Scheibe aus Wolfram oder Molybdän.

Bei der Ausführung nach Figur 3 ist der Ringkanal 3 im Querschnitt gegenüber demjenigen nach Figur 1 vergrößert.

Die Ausführung nach Figur k unterscheidet sich von derjenigen nach Figur 3 vor allem in der Ausführung des Lampenkolbens. Der Kolben nach Figur 3 bildet ein gasdicht abgeschlossenes einstückiges Lampengehäuse aus Quarzglas. Demgegenüber ist das Lampengehäuse bei Figur h zusammengesetzt aus Metallteilen bestehend, nämlich dem Doppelmantel 8·, welcher Kühlmittel-durchflossen ist, wie die Anschlüsse 13 und Ik zeigen, bevorzugt in einem Kühlmittelkreislaufsystem, wie es auch für die Kühlung der Blende angewendet wird und einer Stirnseite 9', die den Boden bildet und als Platte mit dem zylindrischen Doppelmantel 8¹ des Lampengehäuses verbunden ist.

030051 /0285

In dem Boden 9' könneiuütrotnzuleitungen und/oder Kühlmittelzufuhr- und -abfuhrleitungen gasdicht eingesetzt sein. Die andere Stirnseite des Gehäuses wird von einem Fenster 10' gebildet, das an seinem Umfang gasdicht in den Mantel 8' eingesetzt ist und in dem interessierenden Wellenlängenbereich gut durchlässig ist. Dieser liegt bei einer Spektrallampe mit Deuterium- oder Wasserstoff-Füllung in einem Wellenlängenbereich von unterhalb 35Onm. Unter Deuteriumlampe bzw. Wasserstofflampe wird hier eine Entladungslampe mit einer solchen Füllung verstanden, die entweder vollständig aus diesem Gas besteht oder aber im wesentlichen aus diesem Gas besteht. Letzteres schließt Zusätze von weiteren Gasen, bevorzugt bekannter Edelgase, ein.

S - 8 -

0 300 51 /0285

Zusamtnenf as sung

Entladungslampe, wassergekühlt, mit Deuterium- oder Wasserstofffüllung des Lampenkolbens, z.B. aus Quarzglas oder Metall. Gehäuse mit gekühltem Mantel. Im Innern des Lampenkolbens ist eine Blende zwischen Anode und Kathode in Strahlenaustrittsrichtung (durch ein Fenster hindurch) sich erweiternd angeordnet.

030051/0285

Claims

Hanau,08. Juni 1979 ZPL-Zw/Rö ORIGINAL HANAU Heraeus GmbH, Hanau/Main Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung "Entladungslampe" Patentansprüche Entladungslampe, insbesondere

1./kühlbare Deuteriumlampe,mit in einem gasdicht abgeschlossenen Lampengehäuse über einer Lochblende angeordneten Anode, einer innerhalb der Lochblende angeordneten Kathode, mit einer Blendenhalterung und mit durch das Lampengehäuse gasdicht durchgeführten Stromzuleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenhalterung (D mit einer Kühlmittelzufuhrleitung (4) und -abfuhrleitung (5) verbunden ist, die durch das Lampengehäuse gasdicht hindurchgeführt sind.

2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8, 9, 10) aus Quarzglas besteht.

3. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8, 9, 10) aus Metall besteht.

4. Lampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lampengehäuse wenigstens teilweise als Doppelmantelgehäuse (8¹) mit Kühlmittelzufuhrleitung ( l4)u,- abfuhrleitung (15*} ausgebildet ist, wobei das Strahlenaustrittsfenster (10) gasdicht in das Lampengehäuse eingesetzt ist.

030051/0285

5. Lampe nach Anspruch 3 oder k, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden als Platte (9¹) gasdicht mit einem zylindrischen Lampengehäuseteil (8¹) verbunden ist.

6. Lampe nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuleitungen (6,7) und/oder die Kühlmittelzufuhrleitung (4) und -abfuhrleitung (5)' gasdicht durch die Bodenplatte (9¹) in das Lampengehäuse geführt sind.

- 3 -

030051/0285