DE4030202A1 - Metallhalogenid-hochdruckentladungslampe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Metallhalogenid-Hochdruck­ entladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampen dieser Art werden insbesondere in Beleuchtungssystemen für Bühne, Film und Fernsehen eingesetzt, wo Licht mit möglichst tageslichtähnlicher Farbtemperatur, hoher Farbtempera­ turkonstanz und sehr guter Farbwiedergabe benötigt wird.

Aus der DE-PS 19 40 539 und der DE-PS 21 14 804 sind Quecksilberdampf-Hochdruckentladungslampen mit Halogenidzusätzen von Dysprosium und/oder Holmium und/oder Thulium bekannt. Die Lampen geben Licht mit einer tageslichtähnlichen spektralen Zusammensetzung und ei­ ner Lichtfarbe von ca. 6000 K ab. Nachteilig ist je­ doch, daß diese Lampen genauso wie die meisten anderen auf dem Markt befindlichen Hochdruckentladungslampen für diesen Anwendungszweck einen Farbtemperaturabfall von 2 K und mehr pro Betriebsstunde erleiden. Die Lam­ pen erfüllen somit nur für eine verhältnismäßig kurze Betriebszeit die bezüglich Farbtemperatur geforderten Werte. Nach dieser Zeit ist die Farbtemperatur soweit abgefallen, daß sie bei Film und Fernsehaufnahmen nicht mehr einsetzbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Metallhalogenid- Hochdruckentladungslampe zu schaffen, die Strahlung mit einer Farbtemperatur von 5200 bis 6400 K abgibt und bei der der Rückgang der Farbtemperatur über die gesamte mittlere Lebensdauer wesentlich reduziert ist.

Die Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch die Zugabe von Nickel zum Dysprosium der Haloge­ nidfüllung wird eine tageslichtähnliche Farbtemperatur erreicht. Abhängig von der Lampengeometrie kann bei bestimmten Lampen eine Anhebung der Farbtemperatur er­ forderlich sein, um den optimalen Wert von 5600 K bzw. 6000 K zu erhalten. Dies wird durch die Zugabe von Ga­ dolinium ermöglicht. Sowohl Nickel als auch Gadolinium stabilisieren die Farbtemperatur der Lampe. Mit der Zugabe dieser beiden Metalle zur Füllung läßt sich so bei allen diesbezüglichen Metallhalogenid-Hochdruck­ entladungslampen mit Leistungsaufnahmen zwischen 100 und 12 000 W der Farbtemperaturabfall auf höchstens 1 K pro Betriebsstunde über die gesamte mittlere Lebens­ dauer der Lampen beschränken. Dies gestattet dem Be­ nutzer innerhalb der mittleren Lebensdauer der Lampe gebrauchte und neue Lampen nebeneinander zu betreiben, ohne daß sich dabei Farbtemperaturunterschiede störend auswirken.

Optimale Ergebnisse werden erzielt, wenn das Entla­ dungsgefäß pro cm³ des Gefäßvolumens 0,03 bis 3 mg Dysprosium, 0,002 bis 0,5 mg Nickel und eventuell 0,002 bis 0,1 mg Gadolinium enthält. Als Halogene wer­ den vorteilhaft Jod und Brom verwendet, wobei zur Er­ zeugung eines optimal funktionierenden Halogenkreis­ laufes das Molverhältnis von Jod zu Brom zwischen 0,2 und 1,5 liegen sollte.

Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Metallhaloge­ nid-Hochdruckentladungslampen sind in den nachfolgen­ den Figuren dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenan­ sicht einer Metallhalogenid-Hochdruckentla­ dungslampe mit niedriger Wattage,

Fig. 2 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenan­ sicht einer Metallhalogenid-Hochdruckentla­ dungslampe mit mittlerer Wattage,

Fig. 3 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenan­ sicht einer Metallhalogenid-Hochdruckentla­ dungslampe mit hoher Wattage.

Fig. 1 zeigt eine kleine einseitig gesockelte Metall­ halogenid-Hochdruckentladungslampe 1 mit einer Lei­ stungsaufnahme von 130 W. Das Entladungsgefäß 2 aus Quarzglas besitzt zwei diametral gegenüberliegende Hälse 3, 4, in die je eine Stromzuführung 5 mit einer Molybdän-Dichtungsfolie 6, 7 und einer in das Entla­ dungsgefäß 2 hineinragenden Stiftelektrode 8, 9 aus Wolfram eingequetscht sind. An einem Hals 4 ist mit­ tels eines geeigneten Kitts ein Sockel 10 mit zwei Kontaktelementen 11, 12 befestigt. Das eine Kontaktele­ ment 11 ist über eine hier nicht sichtbare Stromzufüh­ rung mit der Dichtungsfolie 7 verbunden. Das andere Kontaktelement 12 ist ein Ende eines Haltebügels 13, dessen anderes Ende mit der Stromzuführung 5 der ande­ ren Elektrode 8 elektrisch verbunden ist und der zu­ gleich die Halterung des freien Halses 3 des Entla­ dungsgefäßes 2 übernimmt.

In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße zweiseitig gesoc­ kelte Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe 14 mit einer Leistungsaufnahme von 575 W dargestellt. Das Entladungsgefäß 15 aus Quarzglas besitzt eine im we­ sentlichen kugelförmige Gestalt und weist an zwei dia­ metral gegenüberliegenden Stellen je einen Hals 16, 17 auf. In diese Hälse 16, 17 ist je eine Stiftelektrode 18, 19 aus Wolfram über eine Molybdän-Dichtungsfolie 20, 21 gasdicht eingeschmolzen. Die Dichtungsfolie 20, 21 ist mit einem Sockel vom Typ SFc 10-4 elektrisch verbunden, dessen Sockelhülse 22, 23 auf das freie Ende jedes Halses 16, 17 aufgesteckt ist. Auf die Sockelhül­ se 22, 23 ist ein Gewindestift 24, 25 geschweißt, auf den wiederum eine Rändelmutter 26, 27 geschraubt ist. Die elektrische Verbindung mit dem Netz bzw. Vor­ schaltgerät wird durch Verbindungskabel hergestellt, die zwischen Sockelhülse 22, 23 und Rändelmutter 26, 27 eingeklemmt werden.

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße zweiseitig gesoc­ kelte Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe 28 mit einer Leistungsaufnahme von 12 000 W. Das Entladungs­ gefäß 29 aus Quarzglas besitzt zwei Lampenhälse 30, 31, die sich diametral gegenüberliegen. Die Lampe 28 hat zwei stabförmige Wolframelektroden 32, 33, die über vakuumdicht in die Lampenhälse 30, 31 eingeschmolzene Molybdänfolien 34, 35 mit den Hülsen 36, 37 der Sockel vom Typ K 25s verbunden sind. Die Sockel besitzen An­ schlußkabel 38, 39, die mit dem Stromnetz bzw. dem Vor­ schaltgerät verbunden werden.

In der nachfolgenden Tabelle sind die Lampendaten und die Füllungszusammensetzungen für die in den Fig. 1 bis 3 aufgeführten Metallhalogenid-Hochdruckentla­ dungslampen zusammengestellt.

Claims (5)

1. Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe (1, 14, 28) mit einem Entladungsgefäß (2, 15, 29) aus hochtem­ peraturfestem lichtdurchlässigem Material, zwei hoch­ temperaturbeständigen Elektroden (8, 9; 18, 19; 32, 33) und einer Füllung aus Quecksilber, mindestens ei­ nem Edelgas, Cäsium sowie Dysprosiumhalogenid, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (1, 14, 28) zur Erzeu­ gung einer tageslichtähnlichen Farbtemperatur von etwa 5600 K bis 6000 K und zur Reduzierung des Farbtempera­ turabfalls auf höchstens 1 K pro Betriebsstunde über die gesamte mittlere Lebensdauer der Lampe zusätzlich Nickelhalogenid enthält.

2. Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe (1, 14, 28) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß (2, 15, 29) Dysprosium in einer Menge von jeweils 0,03 bis 3,0 mg pro cm³ des Gefäßvolumens enthält.

3. Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe (1, 14, 28) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß (2, 15, 29) Nickel in einer Menge von jeweils 0,002 bis 0,5 mg pro cm³ des Gefäßvolumens enthält.

4. Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe (1, 14, 28) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß (2, 15, 29) als Halogene für die Halo­ genidverbindungen Jod und Brom in einem Molverhältnis zwischen 0,2 und 1,5 enthält.

5. Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe (14, 28) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ent­ ladungsgefäß (15, 29) zusätzlich Gadoliniumhalogenid mit Gadolinium in einer Menge von jeweils 0,002 bis 0,1 mg pro cm³ des Gefäßvolumens enthält.