DE3307197C2 - - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
- H01J61/18—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent
- H01J61/22—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent vapour of an alkali metal
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Description
Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Natriumdampflampe
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die Bogenentladung findet in Hochdruck-Natriumdampflampen
bekanntlich in einem Rohr aus hochwärmebeständigem, licht
durchlässigen Material statt, gewöhnlich Keramik, das in
einem evakuierten Kolben
angeordnet ist. Die Stromzuführung in das Rohr erfolgt über
Niobleitungen, welche an Elektroden an beiden Enden des
Rohres angeschlossen sind, oder über einen Keramikstecker
oder Metallkeramik. Das Rohr enthält Edelgas oder ein Edel
gasgemisch sowie Zusatzstoffe. Das Edelgas leitet die Ent
ladung ein, wofür im allgemeinen Xenon verwendet wird. Zu
satzstoffe sind gewöhnlich Natrium, außerdem Quecksilber
und Kadmium. Den Charakter der Entladung bestimmt ent
scheidend das Natrium, das unter einem Druck von 0,1 bis
1,0 Bar steht. Die anderen Zusatzstoffe dienen in erster
Linie zur Einstellung der elektrischen Parameter.
Während des Betriebs der Natriumdampflampe vermindert sich
stufenweise die sich in ihr befindende Natriummenge. Des
halb wird die Menge der Zusatzstoffe so ausgewählt, daß die
Abnahme des Natriums die Zusammensetzung der flüssigen
Phase der Zusatzstoffe kaum verändert. Dies erfordert eine
große Menge an Zusatzstoffen. Die in der flüssigen Phase
befindliche Zusatzstoffmenge beträgt dabei ein Vielfaches
der in der Dampfphase vorhandenen Zusatzstoffmenge (US-PS
33 84 798). Nachteilig ist bei einer derartigen Natrium
dampflampe, daß mit der Abnahme des Natriums und mit dem
Schwarzwerden der Enden des aus Keramik hergestellten
Rohres die Brennspannung der Natriumdampflampe soweit
steigt, daß sie aufgrund der Schwankungen der Netzspannung
ausgeht. Damit dieser Vorgang erst nach einer längeren
Betriebszeit eintritt, müssen die Natriumdampflampen auf
eine verhältnismäßig niedrige Brennspannung eingestellt
werden, was den Nachteil hat, daß die Natriumdampflampen
im Anfangsstadium ihres Betriebs ihre Nennleistung nicht
aufnehmen und somit die erwünschte Lichtleistung nicht
bringen können.
Bekannt ist weiterhin, eine Natriumdampflampe mit unge
sättigtem Dampf gefüllt zu betreiben, wobei sich die ganze
Natrium- und Quecksilbermenge während des Betriebs in der
Dampfphase befinden (US-PS 40 75 530). Bei Schwankungen
der Netzspannung ändert sich dann die Brennspannung der
Natriumdampflampe nicht, jedoch muß eine so geringe Menge
an Zusatzstoffen eingesetzt werden, daß das Natrium noch
schneller als gewöhnlich abnimmt. Dabei verändert sich die
Brennspannung, bis schließlich nach totalem Verbrauch des
Natriums die ursprüngliche Natriumdampflampe wie eine
Quecksilberlampe arbeitet.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin,
eine Natriumdampflampe der eingangs genannten Art mit mög
lichst langer Lebensdauer zu schaffen, während der ihre
Brennspannung nahezu konstant bleibt, d. h. die den zum
Ausgehen benötigten Wert nicht erreicht.
Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 beschrie
benen Hochdruck-Natriumdampflampe gelöst.
Durch die Einführung der erfindungsgemäßen entsprechenden
Menge an Quecksilber und/oder Kadmium neben der bei Be
triebstemperatur gesättigten Dampfdruck aufweisenden Na
triummenge wird überraschenderweise eine lange Lebens
dauer im Betrieb als Natriumdampflampe bei konstant blei
bender Brennspannung erreicht.
Bei der Hochdruck-Natriumdampflampe nach Anspruch 2
kommt die erwünschte Wirkung noch erfolgreicher zur Gel
tung.
Wenn die Quecksilber- und/oder Kadmiummenge zwischen den
erfindungsgemäßen Grenzwerten gehalten wird, hat die
Natriumdampflampe die Fähigkeit der Selbstregelung der
Brennspannung.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise
näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 in einem Diagramm die Abhängigkeit des Dampfdrucks
des Quecksilbers und des Natriums von den Molprozenten des
im Rohr befindlichen Quecksilbers bzw. Natriums bei kon
stanter Kaltpunkttemperatur, und
Fig. 2 den Aufbau der Hochdruck-Natriumdampflampe.
In Fig. 1 zeigen die mit A bezeichneten Kurven den Betrieb
mit Dampf von Sättigungsdruck, wobei sich der größte Teil
der Quecksilber- und Natriumzusatzstoffe in der flüssigen
Phase befinden, so daß der Anteil der Dampfphase im Dampf
raum klein ist. Mit der Verminderung bzw. Abnahme des Na
triums und der damit verbundenen Reduzierung des Dampf
drucks pNa des Natriums steigt der Dampfdruck des Queck
silbers pHg steil an. Schon bei verhältnismäßig hoher Na
triumkonzentration tritt der Zustand ein, bei dem infolge
des zunehmenden Quecksilberdampfdrucks pHg die ansteigende
Brennspannung zum Ausgehen der Lampe führt.
Anders ist der Fall bei den mit B bezeichneten Kurven,
gemäß denen die Quecksilber- und/oder Kadmiummenge er
findungsgemäß begrenzt sind. Wenn z. B. die Quecksilber
menge im Rohr so gewählt wird, daß auch ohne Natrium eine
Natriumdampflampe mit annehmbarer Brennspannung gegeben
ist, also eine nicht verlöschende Lampe vorliegt, erhal
ten die Kurve A denselben Charakter wie die Kurven B.
Bei einer Veränderung der Zusammensetzung ändert sich der
Dampfdruck pHg des Quecksilbers in viel kleinerem Maße,
so daß auch im ungünstigstem Fall, d. h. wenn die Brenn
spannung am größten ist, die Natriumdampflampe nicht aus
geht. Gleichzeitig wird auch die Änderung des Natrium
dampfdrucks pNa als Funktion der Konzentrationsänderung
viel kleiner.
Ähnlich wie bei dem Quecksilber-Natrium-Zusatz kann neben
dem Quecksilber-Kadmium-Natrium- bzw. Kadmium-Natrium-
Zusatz eine derart geringe Quecksilber-Kadmium- bzw.
Kadmiummenge gewählt werden, bei welcher bereits eine
stabilisierende Wirkung zur Geltung kommt.
Ein Ausführungsbeispiel der Hochdruck-Natriumdampflampe
zeigt die Fig. 2. In einem ausgepumpten Kolben 1, welcher
mit einem Sockel 2 versehen ist, ist ein Aluminiumoxidrohr
3 mit aus Niob bestehenden Leitungen 6 und 7 angeordnet.
Die Leitungen 6 und 7 sind an einer Stromzuleitung 11
eines Ständers 5 bzw. an einem Halter 4 einer Stromzu
leitung 12 angeschweißt. Innerhalb des Aluminiumoxid
rohres 3 sind an den Leitungen 6 bzw. 7 mit Emissionsma
terial versehene Elektroden 9 bzw. 8 angebracht. Für das
Zünden der Lampe ist das Aluminiumoxidrohr 3 mit Edelgas
oder einem Edelgasgemisch gefüllt. Außerdem sind im Alu
miniumoxidrohr 3 Quecksilber-Natrium oder Quecksilber-
Kadmium-Natrium oder Kadmium-Natrium Zusatzstoffe einge
bracht. Für die Vakuumreinheit in dem Kolben 1 sorgt ein
Getter 10.
Die Auswahl der Menge der Zusatzstoffe der Natriumdampf
lampe wird durch die folgenden Beispiele erläutert:
In das Aluminiumoxidrohr 3 mit einem Innendurchmesser
von 8,9 mm und einem Volumen von 3,3 cm3 werden bei einem
Elektrodenabstand von 7,5 cm 17 µmol Quecksilber und
43 µmol Natrium zugesetzt. Als Zündgas wird Xenon unter
einem Druck von 26 mbar verwendet. Die Lichtausbeute der
Natriumdampflampe ist bei 250 W Leistungsaufnahme 100 lm/W,
ihr Farbwiedergabeindex Ra ist 32. Die Veränderung der
Brennspannung der Natriumdampflampe während des ständi
gen Brennens, bei dem die Natriummenge abnimmt, verur
sacht keine Neigung zum Verlöschen, die bei den üblichen
240 µmol Quecksilber enthaltenden Natriumdampflampen
vorhanden ist.
Dem Aluminiumoxidrohr 3 werden 10 µmol Quecksilber und
43 µmol Natrium zugesetzt. Als Zündgas wird Xenon von
80 mbar verwendet. Die Lichtausbeute der Natriumdampf
lampe ist bei 300 W Leistungsaufnahme 80 lm/W, ihr Farb
wiedergabeindex Ra ist 72. Diese Natriumdampflampe zeigt
auch während des Dauerbrennens keine Neigung zum Ver
löschen. Ähnlich verhalten sich auch Natriumdampflampen
kleinerer Leistungsaufnahmen.
Claims (2)
1. Hochdruck-Natriumdampflampe mit einem aus hochwärme
beständigem, lichtdurchlässigen Material, insbesondere
aus Keramik, hergestellten Rohr, mit wenigstens zwei
in dem Rohr angeordneten Elektroden und einer Edel
gasfüllung des Rohres aus Xenon und als Zusatzstoffe
Natrium, Quecksilber und/oder Kadmium, wobei die Zu
satzstoffe bei Betriebstemperatur unter einem Druck
stehen, der unter dem Druck ihres gesättigten Dampfes
liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die
Menge des Zusatzstoffs Quecksilber und/oder Kadmium
zwischen 0,5 und 5,0 µmol/cm Bogenlänge beträgt.
2. Hochdruck-Natriumdampflampe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Menge des Zu
satzstoffs Quecksilber und/oder Kadmium zwischen 0,5
und 2,5 µmol/cm Bogenlänge beträgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833307197 DE3307197A1 (de) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | Hochdruck-natriumdampflampe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833307197 DE3307197A1 (de) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | Hochdruck-natriumdampflampe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3307197A1 DE3307197A1 (de) | 1984-09-06 |
DE3307197C2 true DE3307197C2 (de) | 1991-07-18 |
Family
ID=6192192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833307197 Granted DE3307197A1 (de) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | Hochdruck-natriumdampflampe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3307197A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69303079T2 (de) * | 1992-03-16 | 1996-12-12 | Philips Electronics Nv | Hochdrucknatriumlampe |
RU173371U1 (ru) * | 2016-08-15 | 2017-08-24 | Евгений Михайлович Силкин | Разрядная лампа высокого давления |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3384798A (en) * | 1966-04-26 | 1968-05-21 | Gen Electric | High pressure saturation vapor sodium lamp containing mercury |
US4075530A (en) * | 1976-04-21 | 1978-02-21 | Japan Storage Battery Company Limited | High pressure sodium vapor lamp of unsaturated vapor pressure type |
-
1983
- 1983-03-01 DE DE19833307197 patent/DE3307197A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3307197A1 (de) | 1984-09-06 |
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