DE3636110A1 - Einschmelzung fuer eine hochdruckentladungslampe - Google Patents
Einschmelzung fuer eine hochdruckentladungslampeInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
- H01J61/366—Seals for leading-in conductors
Description
Im Gegensatz zu Natriumhochdrucklampen sind bei
Metallhalogenidhochdrucklampen aufgrund ungenügend
hoher Temperaturen und infolge des nicht
ausreichend hohen Dampfdruckes nicht alle optisch
aktiven Füllsubstanzen verdampfbar, so daß ein
bestimmter Anteil als Kondensat im Entladungsgefäß
verbleibt und nicht an der Entladung teilnimmt. Des
weiteren bildet das Quarzglas, das einer Temperatur
von nur wenig oberhalb ca. 1000°C standhält und aus
dem die Entladungsgefäße von Metallhalogenidhoch
drucklampen in der Regel hergestellt sind, die
natürliche Obergrenze, auf die dieses erwärmt werden
darf. Darüber hinaus ist bekannt, daß das Quarzglas
der Entladungsgefäße bei Metallhalogenidhochdruck
lampen von den aggressiven Füllsubstanzen angegriffen
wird und durch Rekristallisation versprödet. Hierdurch
wird die Lebensdauer der Lampe negativ beeinflußt.
Als Abhilfe wurde bereits vorgeschlagen, für das
Entladungsgefäß von Metallhalogenidhochdrucklampen
z.B. Aluminiumoxidkeramik zu verwenden, die aus der
Technologie der Natriumhochdrucklampen schon seit
langem bekannt ist. Dieses Material hält einer
Temperatur bis zu ca. 1300°C stand und wird von den
aggressiven Füllsubstanzen nicht angegriffen. Aller
dings treten hier neue Schwierigkeiten bei der Her
stellung der gasdichten Einschmelzung auf. Wolfram,
aus dem die Stromzuführungen üblicherweise herge
stellt sind, weist einen höheren Wärmeausdehnungs
koeffizienten auf als die Aluminiumoxidkeramik des
Entladungsgefäßes. Bei den auftretenden hohen Tempe
raturen würde eine Stromzuführung aus Wolfram die
Einschmelzung des Entladungsgefäßes aus Aluminium
oxidkeramik zerstören. Anstelle der Stromzuführungen
aus Wolfram werden deshalb solche aus Niob verwendet,
dessen Wärmeausdehnungskoeffizient etwa dem von
Aluminiumoxidkeramik entspricht und bei dem die Zer
störung der Einschmelzung nicht auftritt. Allerdings
hat das Niob wiederum den Nachteil, daß es von den
aggressiven Füllsubstanzen der Metallhalogenide
angegriffen wird und somit die Anwesenheit dieses
Metalls innerhalb des Entladungsraumes zu vermeiden
ist.
Aus der EP 00 74 188 B1 ist u.a. eine Einschmelzung
für Natriumhochdrucklampen bekannt, bei der das Ent
ladungsgefäß aus Aluminiumoxidkeramik besteht und bei
der durch den Endverschluß eine Stromzuführung aus
Niob gasdicht geführt ist, an der innerhalb des Ent
ladungsraumes eine die Elektrode tragende Stromzu
führung aus Wolfram angeschweißt ist. In dieser Druck
schrift werden auch Einschmelzungen mit Endver
schlüssen aus Cermet vorgeschlagen, die in der
späteren EP 00 74 720 B1 noch weiterentwickelt wurden,
wobei der Anwendungsbereich sich hier auch auf Hoch
drucklampen mit Metallhalogenidfüllung erstreckt.
Nachteilig bei der bekannten Einschmelzung ist jedoch
noch immer die Anwesenheit eines Teils der Stromzu
führung aus Niob im Entladungsraum.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, eine Einschmelzung für ein Entla
dungsgefäß aus Aluminiumoxidkeramik zu schaffen, die
auch für Metallhalogenidhochdrucklampen geeignet ist.
Mit einer Einschmelzung nach der Erfindung wird das
Entladungsgefäß für Natriumhochdruck- und insbesondere
auch für Metallhalogenidhochdrucklampen verwendbar.
Innerhalb des Entladungsraumes ist kein Niob vor
handen, das durch die aggressiven Metallhalogenid
füllungsbestandteile angegriffen werden könnte. Hier
durch wird die Lebensdauer der Lampe erhöht. Das
temperaturmäßig hoch belastbare Entladungsgefäß
ermöglicht die vollständige Verdampfung sämtlicher
optisch aktiver Füllsubstanzen, wodurch die Farb
wiedergabeeigenschaften gegenüber den Lampen nach dem
Stand der Technik verbessert werden. Die in der Ein
schmelzung zwischen der Innenscheibe und der Außen
scheibe aus Aluminiumoxidkeramik eingebettete Dich
tungsscheibe aus Niob sichert eine hohe Spannungs
freiheit und damit Dichtheit auch bei der erhöhten
Betriebstemperatur. Die Lampenlebensdauer wird hier
durch zusätzlich positiv beeinflußt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schema
tischen Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Prinzipdarstellung einer
Einschmelzung für eine Metallhalogenidhochdruck- oder
Natriumhochdruckentladungslampe, bei der das Entla
dungsgefäß 1 aus einem rohrförmigen Körper 2 und dem
Endverschluß besteht. Zur Vereinfachung der Darstel
lung ist nur ein Ende des Entladungsgefäßes 1 dar
gestellt. Der Endverschluß besteht aus einer Außen
scheibe 3 und einer gleich großen Innenscheibe 4, die
dicht aufeinanderliegend in das Ende des rohrförmigen
Körpers 2 eingelassen sind. Der rohrförmige Körper 2
weist hierfür einen Absatz 5 auf, der mit seiner in
diesen rohrförmigen Körper 2 hineinreichenden Tiefe
etwa der Dicke der beiden Scheiben 3, 4 zusammenge
nommen entspricht. Der rohrförmige Körper 2 sowie die
Außenscheibe 3 und die Innenscheibe 4 bestehen jeweils
aus Aluminiumoxidkeramik. Zwischen der Außenscheibe 3
und der Innenscheibe 4 ist eine Dichtungsscheibe 6 aus
Niob eingebettet, deren Durchmesser kleiner als der
Durchmesser der beiden Scheiben 3, 4 ist. Der Wärme
ausdehnungskoeffizient des Niob liegt bekanntlich nahe
dem von Aluminiumoxidkeramik, so daß die auftretenden
Wärmespannungen während des Lampenbetriebes vernach
lässigbar sind. An die Dichtungsscheibe 6 ist
einerseits die der Außenscheibe 3 zugewandte Außen
stromzuführung 7 aus Niob und andererseits die der
Innenscheibe 4 zugewandte Innenstromzuführung 8 aus
Wolfram befestigt. Die Scheiben 3, 4 sind hierfür
jeweils mit einer konzentrischen Öffnung versehen,
durch die die jeweils zugehörige Stromzuführung 7, 8
geführt ist. Die Befestigung der Stromzuführungen 7, 8
an der Dichtungsscheibe 6 erfolgt zum Beispiel mittels
einer elektrisch-leitenden Schweißverbindung. An dem
innerhalb des Entladungsraums befindlichen Ende der
Innenstromzuführung 8 ist eine Wendelelektrode 9 aus
Wolfram befestigt. Der gesamte Endverschluß des Ent
ladungsgefäßes 1 ist mittels eines metallhalogenid
resistenten Glaslots 10 gasdicht verschlossen, das die
Kapillarräume zwischen den einzelnen abzudichtenden
Teilen ausfüllt.
In der Figur ist nur ein Ende einer Einschmelzung
eines Entladungsgefäßes für eine Hochdruckentladungs
lampe dargestellt. Das andere Ende kann auf die
gleiche oder eine ähnliche, dem Wesen der Erfindung
entsprechende Art eingeschmolzen sein.
Claims (5)
1. Einschmelzung für eine Hochdruckentladungslampe mit
einem Entladungsgefäß (1) aus Aluminiumoxidkeramik,
das einen rohrförmigen Körper (2) aufweist, der an
seinen Enden mit Endverschlüssen (3, 4) abgedichtet
ist, durch die Stromzuführungen (7, 8) geführt sind,
die aus einer dem Entladungsraum abgewandten Außen
stromzuführung (7) aus Niob und einer dem Entladungs
raum zugewandten Innenstromzuführung (8) aus Wolfram
bestehen und die Innenstromzuführung (8) an ihrem im
Entladungsraum angeordneten Ende als Elektrode (9)
ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die End
verschlüsse jeweils aus einer Außenscheibe (3) und
einer Innenscheibe (4) bestehen, zwischen denen eine
Dichtungsscheibe (6) aus Niob eingebettet ist, wobei
die Außenstromzuführung (7) und die Innenstromzu
führung (8) an gegenüberliegenden Planflächen der
Dichtungsscheibe (6) befestigt sind.
2. Einschmelzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Außenscheibe (3) und die Innenscheibe (4)
den gleichen Durchmesser und die gleiche Dicke auf
weisen.
3. Einschmelzung nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Dichtungsscheibe (6) einen
kleineren Durchmesser aufweist als die Außenscheibe
(3) und die Innenscheibe (4).
4. Einschmelzung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die einander zugewandten Plan
flächen der Außenscheibe (3) und der Innenscheibe (4)
mit jeweils einer konzentrischen Ausnehmung versehen
sind, deren Durchmesser an den Durchmesser der Dich
tungsscheibe (6) angepaßt ist und deren Tiefe etwa der
halben Dicke der Dichtungsscheibe (6) entspricht.
5. Einschmelzung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die dem Entladungsraum abgewandte
Planfläche der Außenscheibe (3) mit der Stirnfläche
des rohrförmigen Körpers (2) eine Ebene bildet.
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