DE3619887A1

DE3619887A1 - MOLTED SILICON DIOXIDE COVER FOR A DISCHARGE LAMP

Info

Publication number: DE3619887A1
Application number: DE19863619887
Authority: DE
Inventors: Tetsu Takemura; Hidetoshi Ichinose; Keisuke Ohkubo; Akihiko Sugitani; Toshiyuki Okamoto
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 1986-06-05
Filing date: 1986-06-13
Publication date: 1987-12-17
Anticipated expiration: 2006-06-14
Also published as: DE3619887C2; GB2191888A; NL194454B; GB8613682D0; NL194454C; NL8601556A

Description

Die Erfindung betrifft eine Hülle (Umhüllung) aus ge schmolzenem Siliciumdioxid für eine Entladungslampe, sie betrifft insbesondere eine Hülle aus geschmolzenem Siliciumdioxid, die zur Herstellung einer ozonfreien Entladungslampe verwendet werden kann.The invention relates to an envelope (envelope) from ge molten silicon dioxide for a discharge lamp, it relates in particular to a shell made of molten material Silicon dioxide used to make an ozone free Discharge lamp can be used.

Viele Entladungslampen, insbesondere Xenonlampen und Quecksilberdampflampen, senden Licht aus, das eine ultra violette Strahlung mit einer Wellenlänge von 200 nm oder kürzer enthält. Eine ultraviolette Strahlung mit einer Wellenlänge von 200 nm oder kürzer bewirkt, daß der in der Luft enthaltene Sauerstoff reagiert unter Bildung von Ozon. Ozon ist aber für den menschlichen Körper schädlich. Daher muß seine Bildung vermieden werden, es sei denn, daß das Ozon positiv für Reinigungs-, Sterili sierungszwecke oder dgl. angewendet wird. Es ist somit erforderlich, zu verhindern, daß eine Entladungslampe ultraviolette Strahlung mit einer Wellenlänge von 200 nm oder kürzer abgibt. Aus diesem Grunde werden die Hüllen bzw. Umhüllungen von Entladungslampen aus einem sogenannten ozonfreien geschmolzenen Siliciumdioxidglas hergestellt, das keine Transmission von ultravioletten Strahlen mit Wellenlängen von 200 nm und kürzer erlaubt. Als ozon freies geschmolzenes Siliciumdioxidglas kann beispiels weise ein geschmolzenes Siliciumdioxidglas verwendet wer den, das mit TiO₂ dotiert ist und darin dispergierte Ti-Atome enthält.Many discharge lamps, in particular xenon lamps and mercury vapor lamps, emit light that contains ultra violet radiation with a wavelength of 200 nm or shorter. Ultraviolet radiation with a wavelength of 200 nm or shorter causes the oxygen contained in the air to react to form ozone. However, ozone is harmful to the human body. Therefore, its formation must be avoided unless the ozone is used positively for cleaning, sterilization or the like. It is therefore necessary to prevent a discharge lamp from emitting ultraviolet radiation with a wavelength of 200 nm or shorter. For this reason, the envelopes or envelopes of discharge lamps are produced from a so-called ozone-free molten silicon dioxide glass, which does not allow transmission of ultraviolet rays with wavelengths of 200 nm and shorter. As an ozone-free molten silica glass, for example, a molten silica glass can be used who is doped with TiO ₂ and contains Ti atoms dispersed therein.

Wenn beispielsweise für die Herstellung einer Xenonlampe eine Hülle (Umhüllung) aus einem geschmolzenen Silicium dioxidglas verwendet wird, in dem die Ti-Atome nicht gleichmäßig dispergiert sind und die Diffusion der Ti- Atome somit ungleichförmig ist, treten in der inneren Oberflächenschicht der Wand der Hülle als Folge der von dem Entladungslichtbogen abgegebenen ultravioletten Strahlung Spannungen auf. Die Folge davon ist, daß in der Hülle (Umhüllung) innerhalb eines kurzen Zeitraums Risse auftreten, so daß die Gebrauchsdauer der Xenon lampe vermindert ist. In einigen Fällen entwickelten sich Spannungen schon nach 7stündigem Betrieb, was zu einem Bruch der Hüllen (Umhüllungen) schon nach 100stündigem Betrieb der Lampen oder dgl. führte.If, for example, for the production of a xenon lamp an envelope made of a molten silicon Dioxide glass is used in which the Ti atoms are not are evenly dispersed and the diffusion of the Ti Atoms thus non-uniform occur in the inner Surface layer of the wall of the shell as a result of that of emitted to the discharge arc Radiation tensions on. The consequence of this is that in the envelope within a short period of time Cracks occur, so the service life of the xenon lamp is reduced. In some cases, developed Tensions already after 7 hours of operation, which leads to a Breakage of the shells (wrappings) after 100 hours Operation of the lamps or the like.

Das vorstehend angesprochene Problem tritt nicht auf, wenn eine Hülle (Umhüllung) aus einem qualitativ hochwertigen, ozonfreien, geschmolzenen Siliciumdioxidglas mit gleichmäßig darin dispergierten Ti-Atomen verwendet wird. Zur Her stellung eines geschmolzenen Siliciumdioxidglases mit gleichmäßig darin dispergierten Ti-Atomen müssen jedoch TiO₂ und SiO₂ viele Stunden lang bei erhöhter Temperatur geschmolzen werden. Seine Herstellung ist daher sehr zeit raubend und umständlich und der Herstellungspreis ist ent sprechend hoch.The above problem does not arise when using a sheath made of a high quality, ozone-free, molten silica glass with Ti atoms uniformly dispersed therein. To manufacture a molten silica glass with Ti atoms uniformly dispersed therein, however, TiO ₂ and SiO ₂ must be melted for many hours at an elevated temperature. Its production is therefore very time consuming and cumbersome and the manufacturing price is accordingly high.

Angesichts der vorgenannten Probleme besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung nun darin, eine Hülle (Umhüllung) aus geschmolzenem Siliciumdioxid zu entwickeln, die leicht hergestellt werden kann, eine gute Haltbarkeit besitzt, die Transmission von ultravioletten Strahlen mit einer Wel lenlänge von 200 nm und kürzer vollständig verhindert und die somit für die Verwendung in einer ozonfreien Entladungs lampe geeignet ist.In view of the above problems, the goal of present invention now in an envelope to develop from fused silica that easily can be produced, has a good durability, the transmission of ultraviolet rays with a wel length of 200 nm and shorter completely prevented and which is therefore for use in an ozone-free discharge lamp is suitable.

Gemäß einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Hülle bzw. Umhüllung aus geschmolzenem Siliciumdioxid für eine Entladungslampe, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Ti-Konzentration in einem Bereich von 1 bis 10 µm ab der inneren Oberfläche der Hüllenwand 0,5 bis 7%, ausge drückt als TiO₂, beträgt und daß das Produkt aus der durch schnittlichen Gesamt-Ti-Konzentration und der Dicke der Hüllenwand innerhalb des Bereiches von 3,7 bis 42% · µm liegt.In one aspect, the present invention relates to an envelope made of molten silicon dioxide for a discharge lamp, which is characterized in that the Ti concentration in a range from 1 to 10 µm from the inner surface of the envelope wall is 0.5 to 7%, expressed as TiO ₂ , and that the product of the average total Ti concentration and the thickness of the shell wall is within the range of 3.7 to 42% · µm.

Die vorliegende Erfindung bietet zahlreiche Vorteile. Sie ermöglicht beispielsweise die leichte Herstellung einer Hülle aus geschmolzenem Siliciumdioxid, die in einer ozon freien Entladungslampe verwendet werden kann, die eine gute Haltbarkeit besitzt und ultraviolette Strahlen mit Wellenlängen von 200 nm und kürzer vollständig absor bieren kann. The present invention offers numerous advantages. they enables, for example, the easy production of a Molten silica shell contained in an ozone free discharge lamp can be used which is a has good durability and has ultraviolet rays Wavelengths of 200 nm and shorter completely absorbed can beer.

Die obengenannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor. Es zeigtThe above and other goals, features and advantages the invention go from the following description in Connection with the accompanying drawings. It shows

Fig. 1 ein kurvilineares Diagramm, das die UV-Transmissions eigenschaften einer erfindungsgemäßen Hülle (Um hüllung) aus geschmolzenem Siliciumdioxid erläutert; Fig. 1 is a curvilinear diagram which explains the UV transmission properties of an envelope according to the invention (order) made of molten silicon dioxide;

Fig. 2 eine schematische Erläuterung der Stufe der Her stellung der Hülle (Umhüllung) aus geschmolzenem Siliciumdioxid; und Fig. 2 is a schematic illustration of the stage of manufacture of the envelope (envelope) made of molten silicon dioxide; and

Fig. 3 ein kurvilineares Diagramm, das die TiO₂-Konzen tration als einen Faktor der Wandtiefe ab der inneren Oberfläche der Hüllenwand erläutert. Fig. 3 is a curvilinear diagram which explains the TiO ₂ concentration as a factor of the wall depth from the inner surface of the shell wall.

Die Wanddicke der Hüllen (Umhüllungen) von Entladungs lampen betragen im allgemeinen 2 bis 5 mm oder dgl. In konventionellen ozonfreien Hüllen aus geschmolzenem Si liciumdioxid ist TiO₂ in einer Konzentration von 100 ppm oder dgl. innerhalb der Hüllen dispergiert. Aufgrund der Art ihres Herstellungsverfahrens besteht jedoch die Ge fahr, daß eine ungleichmäßige Diffusion der Ti-Atome auf tritt. Wie aus den vorstehend beschriebenen Merkmalen der vorliegenden Erfindung ersichtlich, wird anders als bei den konventionellen Hüllen (Umhüllungen) eine Schicht, in der TiO₂ in einer hohen Konzentration dispergiert ist, in der genau angegebenen Tiefe ab der inneren Oberfläche der Wand einer erfindungsgemäßen Hülle (Umhüllung) ge bildet und der übrige Hauptanteil der Wand der Hülle (Um hüllung) erfordert nicht immer die Diffusion von TiO₂. Es wurde nun gefunden, daß das Problem der uneinheitlichen Diffusion von TiO₂ auf die vorstehend beschriebene Weise vermieden werden kann, wenn seine Diffusion entlang der Hülle (Umhüllung) in Betracht gezogen wird, worauf die vor liegende Erfindung beruht.The wall thickness of the envelopes (envelopes) of discharge lamps is generally 2 to 5 mm or the like. In conventional ozone-free envelopes made of molten silicon dioxide, TiO ₂ in a concentration of 100 ppm or the like is dispersed within the envelopes. Due to the nature of their manufacturing process, however, there is a risk that an uneven diffusion of the Ti atoms occurs. As can be seen from the features of the present invention described above, unlike the conventional shells (sheaths), a layer in which TiO ₂ is dispersed in a high concentration becomes at the specified depth from the inner surface of the wall of an inventive sheath Envelope) forms ge and the remaining main part of the wall of the envelope (Um envelope) does not always require the diffusion of TiO ₂ . It has now been found that the problem of non-uniform diffusion of TiO ₂ can be avoided in the manner described above if its diffusion along the envelope is considered, on which the present invention is based.

Der Bereich, in dem TiO₂ in einer hohen Konzentration dis pergiert ist, ist auf 1 bis 10 µm ab der inneren Oberfläche der Hüllenwand aus den nachstehend angegebenen Gründen be grenzt: Es ist nämlich schwierig, TiO₂ nur in einer Schicht, die dünner als 1 µm ist, in der Weise zu dispergieren, daß die Bedingungen für die Herstellung eines ozonfreien ge schmolzenen Siliciumdioxidglases erfüllt sind. Anderer seits ist es auch schwierig, TiO₂ in einer Schicht, die tiefer als 10 µm ist, in einer hohen Konzentration zu dis pergieren. Darüber hinaus besteht bei der Diffusion von TiO₂ bis zu einer Tiefe von über 10 µm hinaus mehr oder weniger die Gefahr, daß eine uneinheitliche Diffusion auftritt. The range in which TiO ₂ is dispersed in a high concentration is limited to 1 to 10 µm from the inner surface of the shell wall for the following reasons: namely, it is difficult to use TiO ₂ only in a layer thinner than 1 µm is to be dispersed in such a way that the conditions for the production of an ozone-free molten silica glass are met. On the other hand, it is also difficult to disperse TiO ₂ in a layer which is deeper than 10 µm in a high concentration. In addition, with the diffusion of TiO ₂ to a depth of more than 10 μm, there is more or less the risk that a non-uniform diffusion will occur.

Die TiO₂-Konzentration wird festgelegt unter Berücksichti gung der erwünschten Eigenschaften als ozonfreies ge schmolzenes Siliciumdioxidglas und der Beschränkungen in bezug auf die Herstellungsmethode, die anzuwenden ist zur wirksamen Diffusion von TiO₂ in einer derart hohen Kon zentration. Wenn das Produkt aus der durchschnittlichen Gesamtkonzentra tion von TiO₂ und der Dicke der Wand der Hülle (Umhül lung) innerhalb des Bereiches von 3,7% · µm bis 42% · µm liegt, können UV-Transmissionseigenschaften erzielt werden, die eine vollständige Absorption von ultraviolet ten Strahlen von 200 nm und kürzer mit sich bringen, wie es beispielsweise in der Fig. 1 dargestellt ist. Wenn das Produkt kleiner als 3,7% · µm ist, ist es unmöglich, den Bedingungen für die Herstellung ozonfreier geschmolzener Siliciumdioxidgläser zu genügen. Produkte, die größer als 42% · µm sind, führen zu einer Absorption von ultraviolet ten Strahlen mit längeren Wellenlängen. Die TiO₂-Konzen tration wurde auf 0,5 bis 7% festgelegt innerhalb des engen tiefen Bereiches ab der inneren Oberfläche der Wand der Hülle (Umhüllung), weil dieser spezifische Tiefenbe reich eine wirksame Diffusion von TiO₂ erlaubt, während noch die Bedingungen für die Herstellung von ozonfreien geschmolzenen Siliciumdioxidgläsern erfüllt sind.The TiO ₂ concentration is determined taking into account the desired properties as an ozone-free molten silica glass and the restrictions on the manufacturing method to be used for the effective diffusion of TiO ₂ in such a high concentration. If the product of the average total concentration of TiO ₂ and the thickness of the wall of the envelope (envelope) is within the range of 3.7% .mu.m to 42% .mu.m, UV transmission properties can be achieved, the complete absorption bring with it ultraviolet rays of 200 nm and shorter, as shown for example in FIG. 1. If the product is smaller than 3.7% · µm, it is impossible to meet the conditions for producing ozone-free molten silica glasses. Products larger than 42% · µm lead to the absorption of ultraviolet rays with longer wavelengths. The TiO ₂ concentration was set at 0.5 to 7% within the narrow deep area from the inner surface of the wall of the shell (sheathing), because this specific depth allows an effective diffusion of TiO ₂ while still the conditions for the production of ozone-free molten silicon dioxide glasses are fulfilled.

Jegliche Konzentrationen, die unter 0,5% liegen, bringen nämlich Schwierigkeiten mit sich, den Bedingungen für ozon freie geschmolzene Siliciumdioxidgläser zu genügen. Anderer seits ist es schwierig und umständlich, TiO₂ in einer Kon zentration von höher als 7% wirksam zu dispergieren.In fact, any concentrations below 0.5% pose difficulties in meeting the conditions for ozone-free molten silica glasses. On the other hand, it is difficult and cumbersome to effectively disperse TiO ₂ in a concentration of more than 7%.

Nachstehend werden bestimmte Herstellungsbeispiele be schrieben, die den Umstand erläutern sollen, daß erfin dungsgemäße Hüllen (Umhüllungen) aus geschmolzenem Sili ciumdioxid leicht und wirksam hergestellt werden können.Below are certain manufacturing examples wrote to explain the fact that invent Envelopes according to the invention made of molten sili cium dioxide can be produced easily and effectively.

Um TiO₂ in einer hohen Konzentration in einer extrem dün nen Schicht ab der inneren Oberfläche der Wand einer Hül le zu dispergieren, ist es beispielsweise möglich, TiO₂ von der inneren Oberfläche her einzudiffundieren oder auf die innere Oberfläche einer TiO₂-SiO₂-Glasschicht aufzu brennen, die TiO₂in einer hohen Konzentration enthält.In order to disperse TiO ₂ in a high concentration in an extremely thin layer from the inner surface of the wall of a shell, it is possible, for example, to diffuse TiO ₂ from the inner surface or onto the inner surface of a TiO ₂ -SiO ₂ - Burn glass layer that contains TiO ₂ in a high concentration.

Nachstehend wird zuerst ein Verfahren zum Eindiffundieren von TiO₂ von der inneren Oberfläche her näher erläutert. Es wird eine Überzugszusammensetzung hergestellt unter Ver wendung von Titantetraethylat [Ti(OC₂H₅)₄] als gelöster Stoff und unter Zugabe einer Mischung aus Ethanol als Haupt komponente und einer Carbonsäure, wie Essigsäure, als Lö sungsmittel in einer solchen Menge, daß die Konzentration der resultierenden Überzugszusammensetzung 30 g/l oder dgl., ausgedrückt in TiO₂, beträgt.A method for diffusing TiO ₂ from the inner surface is first explained below. A coating composition is prepared using titanium tetraethylate [Ti (OC ₂ H ₅ ) ₄ ] as a solute and with the addition of a mixture of ethanol as the main component and a carboxylic acid such as acetic acid as a solvent in such an amount that the Concentration of the resulting coating composition is 30 g / l or the like, expressed in TiO ₂ .

Wie in Fig. 2 erläutert, wird ein Ausgangsrohr 1 aus ge schmolzenem Siliciumdioxid an einem seiner offenen Enden in die Überzugszusammensetzung L gestellt, die in einen Behälter V eingefüllt ist. Aus dem Inneren des Rohres 1 wird durch das andere offene Ende desselben mittels eines Aspirators, dessen Erläuterung in der Zeichnung weggelas sen wurde, Luft angesaugt, so daß die Überzugszusammen setzung L darin hochsteigen kann. Die Überzugszusammen setzung wird auf die innere Oberfläche des Ausgangs rohres 1 aus geschmolzenem Siliciumdioxid bis zu einer bestimmten Dicke dadurch aufgebracht, daß man die Über zugszusammensetzung L wieder absinken läßt unter Kon trolle ihrer Sinkgeschwindigkeit. Das Ausgangsrohr 1 aus geschmolzenem Siliciumdioxid mit der darauf aufgebrachten Überzugszusammensetzung wird in natürlicher Weise trocknen gelassen und anschließend 10 Minuten lang auf etwa 150°C vorerwärmt und dann 10 Minuten lang einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 250°C oder höher unterzogen. Da durch entsteht auf der inneren Oberfläche eine 0,1 bis 1 µm dicke Schicht. Das vorstehend beschriebene Verfahren kann erforderlichenfalls wiederholt werden. As explained in FIG. 2, an output tube 1 made of molten silicon dioxide is placed at one of its open ends in the coating composition L , which is filled into a container V. Air is sucked in from the inside of the tube 1 through the other open end of the same by means of an aspirator, the explanation of which has been omitted in the drawing, so that the coating composition L can rise therein. The coating composition is applied to the inner surface of the output tube 1 of molten silica to a certain thickness by allowing the coating composition L to drop again under control of its rate of descent. The molten silica exit tube 1 with the coating composition applied thereon is allowed to dry naturally and then preheated to about 150 ° C for 10 minutes and then subjected to a heat treatment at a temperature of 250 ° C or higher for 10 minutes. This creates a 0.1 to 1 µm thick layer on the inner surface. The above procedure can be repeated if necessary.

Anschließend wird durch eine Brennbehandlung dafür gesorgt, daß TiO₂ in die Wand des Rohres aus geschmolzenem Silicium dioxid hineindiffundiert. Dies kann dadurch erfolgen, daß man das beschichtete Rohr auf eine Temperatur von 1720°C oder höher oder vorzugsweise auf 1800°C oder höher mit tels eines Sauerstoff-Wasserstoff-Brenners erhitzt. Diese Behandlung kann gleichzeitig durchgeführt werden mit der Bildung eines kolbenartigen Abschnittes durch Aufblasen des Rohres 1; während das Rohr 1 in einem erhitzten und geschmolzenen Zustand gehalten wird, durch den Sauer stoff-Wasserstoff-Brenner. Es ist deshalb nicht erfor derlich, eine getrennte Vorrichtung und eine Stufe spe zifisch für die Diffusion vorzusehen.Then a firing treatment ensures that TiO ₂ diffuses into the wall of the tube made of molten silicon dioxide. This can be done by heating the coated tube to a temperature of 1720 ° C or higher, or preferably to 1800 ° C or higher, by means of an oxygen-hydrogen burner. This treatment can be carried out simultaneously with the formation of a piston-like section by inflating the tube 1 ; while the tube 1 is kept in a heated and molten state by the oxygen-hydrogen burner. It is therefore not necessary to provide a separate device and a stage specifically for the diffusion.

Die Kurve 1 stellt ein kurvilineares Diagramm dar, das die spektrale Durchlässigkeit der Wand einer Hülle aus geschmolzenem Siliciumdioxid für eine Xenonentladungs lampe, die auf die vorstehend beschriebene Weise be handelt worden ist, erläutert. Die Hülle hat einen In nendurchmesser von etwa 16 mm und eine Dicke von etwa 2 mm. Die Hülle wurde hergestellt durch Bildung einer dünnen Schicht aus Titanoxid auf ihrer inneren Ober fläche und anschließendes Brennen derselben 10 Minuten lang bei 800°C. Das Produkt aus der durchschnittlichen Ti-Gesamtkonzentration, ausgedrückt durch TiO₂, und der Dicke der Hüllenwand beträgt 22% · µm. Diese Hülle eignet sich beispielsweise zur Herstellung einer Xenonentla dungslampe mit einem geschätzten Energieverbrauch von 1 KW.Curve 1 is a curve diagram illustrating the spectral transmittance of the wall of a molten silica envelope for a xenon discharge lamp that has been handled in the manner described above. The envelope has an inner diameter of approximately 16 mm and a thickness of approximately 2 mm. The shell was made by forming a thin layer of titanium oxide on its inner surface and then baking it at 800 ° C for 10 minutes. The product of the average total Ti concentration, expressed by TiO ₂ , and the thickness of the shell wall is 22% · µm. This envelope is suitable for example for the production of a Xenon charging lamp with an estimated energy consumption of 1 KW.

Die Fig. 3 zeigt ein kurvilineares Diagramm, das die Be ziehung zwischen der TiO₂-Konzentration und der Tiefe ab der inneren Oberfläche in der Wand der obigen Hülle er läutert. Wie aus dieser Zeichnung hervorgeht, ist es leicht möglich, daß die TiO₂-Konzentration bis zu einer Tiefe von 5 µm oder dgl. ab der inneren Oberfläche etwa 3% beträgt und daß praktisch kein TiO₂ in die Tiefe von 10 µm ab der inneren Oberfläche diffundiert. Fig. 3 shows a curvilinear diagram which he explains the relationship between the TiO ₂ concentration and the depth from the inner surface in the wall of the above shell. As can be seen from this drawing, it is easily possible that the TiO ₂ concentration to a depth of 5 microns or the like from the inner surface is about 3% and that practically no TiO ₂ in the depth of 10 microns from the inner surface Diffused surface.

Die Konzentration und Tiefe des diffundierten TiO₂ kann variiert werden durch Kontrolle bzw. Einstellung der Kon zentration der Überzugszusammensetzung L und ihrer Be schichtungsdicke, die Temperatur und Dauer des Brennens und dgl.The concentration and depth of the diffused TiO ₂ can be varied by checking or adjusting the concentration of the coating composition L and its coating thickness, the temperature and duration of the baking and the like.

Die Diffusion wird unter Anwendung des vorstehend beschrie benen Verfahrens beendet. Der Auftrag der Beschichtungszu sammensetzung kann leicht durchgeführt werden. Die Wärme behandlung der Überzugsschicht aus der Beschichtungszu sammensetzung ist innerhalb eines kurzen Zeitraums bei einer tiefen Temperatur beendet. Darüber hinaus wird die Diffusion des TiO₂ gleichzeitig mit der Herstellung des kolbenartigen Abschnitts durchgeführt. Die obigen Arbeits gänge können daher sehr leicht und wirksam durchgeführt werden.Diffusion is terminated using the method described above. The coating composition can be applied easily. The heat treatment of the coating layer of the coating composition is completed within a short period of time at a low temperature. In addition, the diffusion of the TiO _{2 is} carried out simultaneously with the manufacture of the bulb-like section. The above operations can therefore be carried out very easily and effectively.

Nachstehend wird ein Verfahren zum Aufbrennen einer amorphen SiO₂-Schicht, die TiO₂ in einer hohen Konzentration enthält, auf die innere Oberfläche beschrieben.A method of baking an amorphous SiO ₂ layer containing TiO ₂ in a high concentration on the inner surface will be described below.

Als Beschichtungszusammensetzung wird eine flüssige Mischung aus einem Titanalkoholat und einem Siliciumalkoholat herge stellt. In dieser Beschichtungszusammensetzung wird die Ti tankonzentration auf 1 bis 7%, ausgedrückt in TiO₂/(SiO₂ + TiO₂), eingestellt. Das Aufbringen der Beschichtungszusam mensetzung auf die innere Oberfläche der Hülle (Umhüllung) erfolgt auf die gleiche Weise wie in Fig. 2 dargestellt. Nachdem die so beschichtete Hülle in natürlicher Weise trocknen gelassen worden ist, wird sie bei etwa 150°C ge trocknet. Der Überzug wird bis zu der gewünschten Dicke von 1 bis 10 µm durch Wiederholung des obigen Verfahrens, je nach Bedarf, aufgebracht. Durch Wärmebehandlung der auf diese Weise beschichteten Hülle (Umhüllung) bei einer Tem peratur von 500°C oder höher oder vorzugsweise von 800°C oder höher wird eine amorphe SiO₂-Schicht aufgebrannt. In dieser Schicht ist das TiO₂ bereits dispergiert, wie er findungsgemäß erforderlich. Es ist klar, daß das erfin dungsgemäße Verfahren ebenso leicht und wirksam durch führbar ist wie das vorstehend beschriebene Diffusions verfahren.A liquid mixture of a titanium alcoholate and a silicon alcoholate is produced as the coating composition. In this coating composition, the Ti tank concentration is set to 1 to 7%, expressed in TiO ₂ / (SiO ₂ + TiO ₂ ). The coating composition is applied to the inner surface of the envelope (envelope) in the same manner as shown in FIG. 2. After the coating coated in this way has been left to dry naturally, it is dried at approximately 150 ° C. The coating is applied to the desired thickness of 1 to 10 µm by repeating the above procedure as needed. An amorphous SiO ₂ layer is baked on by heat treatment of the sheath (sheath) coated in this way at a temperature of 500 ° C. or higher or preferably 800 ° C. or higher. The TiO _{2 is} already dispersed in this layer, as required by the invention. It is clear that the method according to the invention can be carried out as easily and effectively as the diffusion method described above.

Unter Verwendung einer auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellten Hülle aus geschmolzenem Siliciumdi oxid wurde eine Xenonlampe zusammengebaut und dann in Betrieb genommen. Selbst nach Ablauf von 1000 Betriebs stunden traten keine Spannungen in der Hülle auf und selbstverständlich auch kein Bruch. Dies zeigt, daß ihre Haltbarkeit ausreichend hoch war. Da ihre UV-Transmissi onseigenschaften die gleichen waren wie in Fig. 1 darge stellt, wurden ultraviolette Strahlen mit Wellenlängen von 200 nm und kürzer absorbiert, so daß sie nicht nach außen dringen konnten. Die Hülle fungiert daher erfolg reich als ozonfreies geschmolzenes Siliciumdioxidglas.A xenon lamp was assembled using a molten silicon dioxide oxide envelope prepared as described above and then put into operation. Even after 1000 hours of operation, there were no tensions in the casing and, of course, no break. This shows that their durability was sufficiently high. Since their UV transmission properties were the same as those shown in Fig. 1, ultraviolet rays with wavelengths of 200 nm and shorter were absorbed so that they could not penetrate outside. The envelope therefore successfully functions as an ozone-free molten silicon dioxide glass.

Der hier verwendete Ausdruck "Entladungslampe" ist nicht notwendigerweise auf die Bedeutung von Xenonlampen be schränkt. Es ist selbstverständlich, daß die erfindungs gemäßen Hüllen (Umhüllungen) in den verschiedensten Ent ladungslampen verwendet werden können, beispielsweise in Edelgasentladungslampen, Metalldampfentladungslampen, wie z. B. Quecksilberdampflampen, und Blitzlichtentla dungslampen.The term "discharge lamp" used here is not necessarily on the importance of xenon lamps limits. It goes without saying that the invention appropriate envelopes (wrappings) in various Ent charge lamps can be used, for example in noble gas discharge lamps, metal vapor discharge lamps, such as B. mercury vapor lamps, and flash discharge extension lamps.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf spezifische bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Er findung verlassen wird.While the invention has been described above with reference to specific preferred embodiments explained in more detail, however, it is understood by those skilled in the art that they is by no means limited to this, but that this in changed and modified in many ways can, without thereby the framework of the present Er finding is left.

Claims

Molten silicon dioxide envelope for a discharge lamp, characterized in that the Ti concentration in a range from 1 to 10 µm from the inner surface of the envelope wall is 0.5 to 7%, expressed in TiO ₂ , and that the product from the average total Ti concentration and the thickness of the shell wall is within the range of 3.7 to 42% · µm.