DE4132530A1 - Hochdruckentladungslampe kleiner leistung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckentladungslam­ pe kleiner Leistung. Darunter ist der Bereich von etwa 35-200 W zu verstehen.

Es handelt sich bevorzugt um Metallhalogenidlampen für die Allgemeinbeleuchtung, die sich im wesentli­ chen durch eine warmweiße Lichtfarbe (WDL) oder auch neutralweise Lichtfarbe (NDL) entsprechend einer Farbtemperatur von etwa 2600-4600 K auszeich­ nen.

Kriterien für die Tauglichkeit in der Allgemeinbe­ leuchtung sind insbesondere eine lange Lebensdauer von 6000 Std. und eine möglichst gute Farbwie­ dergabe, die sich in einem hohen Ra-Index aus­ drückt. Für den Gesamtfarbwiedergabeindex wird ein Mindestwert von Ra₈=80 angestrebt. Daneben ist jedoch auch der Einzelindex R9, der einen Maßstab für die Wiedergabe im roten Spektralbereich bildet, von besonderer Bedeutung. Es ist bisher nicht gelungen, einen zufriedenstellenden Kompromiß zwischen langer Lebensdauer und guter Farbwiederga­ be zu finden.

Aus der DE-PS 21 06 447 ist eine für die NDL-Licht­ farbe entwickelte Füllung aus Halogeniden des Natrium und verschiedener Seltener Erdmetalle (SE) bekannt. Diese Füllung ist jedoch für die WDL- Lichtfarbe nicht geeignet, da zur Erreichung dieser Lichtfarbe eine zu hohe Wandbelastung benötigt würde, die in Verbindung mit dem Umstand, daß der Hauptteil des Selten-Erd-Materials in der Lampe als Kondensat vorliegt, schnell zu einer chemischen Reaktion der Füllsubstanzen mit dem Quarzglas führt (Entglasung), was die Lebensdauer erheblich beein­ trächtigt.

Ein anderes speziell für die Lichtfarbe WDL bereits erprobtes System ist eine Na-Sn-Füllung (DE-PS 26 55 167), mit der jedoch bisher keine befriedigende Farbwiedergabe erzielt werden konnte und die über­ dies bei unvollständiger Entfernung unerwünschter Restgase zu einer starken Elektrodenkorrosion führen kann.

Eine weitere Alternative bietet die reine Na-Sc- Füllung (EP-PS 1 65 587), die bisher vor allem in USA weite Verbreitung gefunden hat, wobei die relativ schlechten Farbwiedergabeeigenschaften dieses Systems bisher zugunsten der langen Lebens­ dauer (über 6000 Std.) in Kauf genommen wurden: ein Gesamtfarbwiedergabeindex Ra₈ von lediglich ca. 70 und ein R9 von -90.

Zur Verbesserung des Lampenverhaltens sind ver­ schiedene Zusätze beim Na-Sc-System erprobt worden, insbesondere Halogenide (abgekürzt H.) des Thoriums (z. B. EP-PS 2 20 633) und des Thalliums. In der US-PS 48 66 342 ist als Dosierung ein molares Verhältnis zwischen Na-H.: Sc-H. von 20:1 bis 50:1 und entsprechend ein Verhältnis zwischen Na-H.: Tl- H. von 75:1 bis 260:1 angegeben. Eine ähnliche Dosiervorschrift ist in der DE-OS 33 41 846 für eine Kfz-Entladungslampe angegeben.

Zur Verbesserung des Na-Sc-Systems sind auch andere Kunstgriffe versucht worden, beispielsweise die Zugabe von elementarem Scandium (EP-PS 1 73 235), eine Beschichtung auf dem Entladungsgefäß (EP-PS 2 20 633 und 1 73 235) oder die Evakuierung des Außenkolbens unter Einsatz eines zusätzlichen Wärmestaurohres (EP-PS 1 65 587).

Besondere Anstrengungen werden in der EP-OS 2 15 524 unternommen, um eine befriedigende Lampe mit guter Farbwiedergabe und niedriger Farb­ temperatur (entsprechend WDL) zu erzielen. Die Lampe basiert auf einem Na-Tl-System, evtl. unter Zuhilfenahme von Zusätzen an Seltenen Erden (ein­ schließlich Sc). Die Lampe muß jedoch mit einer derart hohen Wandbelastung (< 25 W/cm², typisch 60 W/cm²) betrieben werden, daß ein keramisches Entladungsgefäß verwendet werden muß. Außerdem müssen mehrere geometrische Beziehungen im Hinblick auf das Entladungsvolumen und die Elektrodenanord­ nung eingehalten werden. Diese Lösung ist theore­ tisch interessant, in der Praxis jedoch schon allein dadurch unbefriedigend, daß die Verwendung keramischen Materials eine völlig neue Technologie erfordert, was mit erheblichen Mehrkosten und Problemen verbunden ist. Dies bezieht sich insbe­ sondere auf die dauerhafte Dichtigkeit der Durchführung und die Entwicklung halogenbeständiger Glaslote.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochdruckentladungslampe mit Metallhalogenidfüllung kleiner Leistung anzugeben, die sich für die Innen­ raumbeleuchtung eignet und die sich dementsprechend gleichzeitig durch eine niedrige Farbtemperatur, eine gute Farbwiedergabe und eine lange Lebensdauer auszeichnet. Eine weitere Aufgabe ist es, die an sich bewährte Technologie, Quarzglas für das Entla­ dungsgefäß zu verwenden, nach Möglichkeit beizube­ halten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst. Besonders vorteilhafte Ausgestal­ tungen der Erfindung finden sich in den Unteran­ sprüchen.

Der Wunsch, für die Innenraumbeleuchtung eine Entladungslampe kleiner Leistung mit guter Farbwie­ dergabe und hoher Lebensdauer für die Innenraumbe­ leuchtung zu entwickeln, besteht schon seit vielen Jahren, ohne daß es bisher gelungen wäre, eine voll befriedigende Lösung zu finden. Das Problem ist, daß sich die beiden gewünschten Merkmale in gewis­ ser Weise gegenseitig ausschließen und daß sich außerdem die Lichtausbeute bei Anhebung des Farb­ wiedergabeindexes verschlechtert. Es muß deshalb ein möglichst ausgewogener Kompromiß zwischen einander widerstrebenden Forderungen gefunden werden. Zwar sind prinzipiell die einzelnen techni­ schen Merkmale, die dafür in Frage kommen, schon seit langem bekannt. Die einzelnen Merkmale sind jedoch so kompliziert miteinander verknüpft, daß nur praktische Versuche es erlauben, eine optimale Kombination zu finden.

Dies gilt insbesondere für die Füllungsbestandteile und deren relative Anteile, aber genauso auch für die Wahl des Materials und der geometrischen Abmes­ sungen des Lampenkolbens.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung ist die Überlegung, daß bei sorgfältiger Auswahl des Füllungsmaterials die Wandbelastung eines Entla­ dungsgefäßes aus Quarzglas höher gewählt werden kann, als die Fachwelt bis jetzt annahm. Als Grenz­ wert wurde bisher allgemein eine Belastung von 20 W/cm² angesehen, was beispielsweise in den "Technisch-wissenschaftlichen Abhandlungen der OSRAM-Gesellschaft" (TWAOG), Band 12, Springer Verlag, Heidelberg 1986, Seite 11 ff (insbesondere Tabelle 3 auf Seite 15), zum Ausdruck kommt. Ein anderer Beleg ist die derzeit noch unveröffentlich­ te DE-PA 40 13 039, Seite 3, die am 31. 10. 91 veröffentlicht wird. Die Wandbelastung nimmt mit abnehmender Leistungsstufe zu. Dadurch werden die Wärmeverluste, die bei dementsprechend kleinen Lampenabmessungen zunehmen, ausgeglichen. Sie ist insbesondere für Leistungsstufen unter 100 W kri­ tisch, die gerade für die Innenraumbeleuchtung bevorzugt sind.

Ausgehend von dieser Grundüberlegung wurde nach einem Füllungssystem gesucht, das im Lampenbetrieb wenig Bodensatz (Kondensat) aus aggressiven Materialien bildet, weil sich herausgestellt hat, daß dieses Kondensat das Gefäßmaterial zusätzlich belastet und die Lebensdauer durch erhöhte Entgla­ sung verkürzt. Das an sich naheliegende und übli­ cherweise erprobte Na-SE-System ist dafür ungeeig­ net, weil es zwecks Erzielung hoher Lebensdauern gesättigt betrieben werden muß, wobei sich im Bodensatz etwa 90% (!) des Füllungsmaterials befinden. Genauso ist auch ein gesättigtes Na-Sc-System ungeeignet, wie es in der EP-PS 2 20 633 beschrieben ist.

Überraschenderweise hat sich nun jedoch gezeigt, daß das - an sich schon für Lampen mit relativ schlechter Farbwiedergabe (Ra = 70) wohlbekannte - Na-Sc-System die besten Voraussetzungen aufweist, um die o.g. Ziele zu erreichen, wenn ihm Tl hinzu­ gefügt ist. Dieses Na-Sc-Tl-System ist jedoch nur dann in der Lage, die gewünschten Anforderungen zu erfüllen, wenn es abweichend von der bisher übli­ chen Dosierung (Molverhältnis Na-H.: Sc-H. = 20... 50:1 bzw. Na-H.: Tl-H. = 75... 260:1) eingesetzt wird.

Erfindungsgemäß wird ein Molverhältnis von Na- H.: Sc-H. von 5... 13:1 und Na-H.: Tl-H. von 25... 50:1 verwendet. Der Natriumanteil wird also wesent­ lich zurückgenommen. Dies führt zu einer erhebli­ chen Verbesserung der Lebensdauer, weil dann der für die Lichterzeugung und Entglasung des Kolbens gleichermaßen wesentliche Na-Sc-X₄-Komplex (X = Halogen), der sich bekanntlich im Lampenbetrieb bildet, ungesättigt vorliegt. Er ist also vollstän­ dig verdampft und steht somit für eine Reaktion zwischen Wand und Füllung, die zur Entglasung führt, nicht in Form von Kondensat zur Verfügung. Hingegen ist durchaus ein Bodenkörper an NaJ vor­ handen, der jedoch bei der Entglasung keine Rolle spielt. Die vorliegende Erfindung basiert also wesentlich auf der Erkenntnis der unterschiedlichen Rollen dieser beiden Natriumverbindungen in bezug auf die Reaktion Füllung/Wand sowie auf den daraus gezogenen Konsequenzen. Das Ergebnis ist eine teilgesättigte Lampe, die so ausgelegt ist, daß sie hinsichtlich NaJ gesättigt, hinsichtlich der Kom­ plexverbindung sowie der Sc- und Tl-Halogenid jedoch ungesättigt ist.

Die Reduzierung der Natriummenge wird durch zwei Maßnahmen kompensiert: Die erste ist eine entspre­ chende Erhöhung der cold-spot-Temperatur, um die gleiche warmweiße Lichtfarbe zu erzielen. Dies geschieht durch eine Reflexionsbeschichtung. Insbe­ sondere handelt es sich um Wärmestaubeläge an den beiden Enden des zweiseitig gequetschten Entla­ dungsgefäßes. Das Wärmestauverhalten muß so opti­ miert sein, daß die cold-spot-Temperatur Tc 800°C überschreitet; früher übliche Tc-Werte liegen bei etwa 600-800°C für Quarzglas, während höhere Tc-Werte bisher nur mit keramischen Entla­ dungsgefäßen realisiert wurden. Besonders elegant wird diese Temperatur durch eine im Vergleich zu bisherigen Ausführungen erheblich verstärkte Schichtdicke des Wärmestaubelags erzielt. Dieser Effekt läßt sich noch dadurch verstärken, daß der Außenkolben evakuiert ist. Unter diesen Bedingungen ist die Natriumdampfdichte so groß, daß im Spektrum der Lampe die Na-Resonanzlinie bei 589 nm erheblich druckverbreitert und in der Mitte selbstabsorbiert erscheint. Auf diese Weise wird eine zusätzliche Verbesserung der Rotwiedergabe (R9) durch die Emission im langwelligen Flügel der Resonanzlinie erreicht. Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die Betriebsbedingungen so gewählt sind, daß der Abstand zwischen den Maximalwerten (Kuppen) der beiden Flügel etwa 7-12 nm beträgt.

Die zweite Maßnahme ist die Verwendung von Tl in der erfindungsgemäßen Dosierung. Die Aufgabe des Tl liegt dabei nicht so sehr in seinem direkten Bei­ trag zur Verbesserung der Farbwiedergabe. Vielmehr steht im Vordergrund, daß es teilweise die Funktion des Na als Elektronenlieferant übernimmt. Dadurch wird der Ionisationsgrad der Na-Dampfphase entspre­ chend verkleinert. Ein großer Teil des Natriums liegt somit als neutrales Atom vor, was die Ver­ breiterung der Na-Resonanzlinie unterstützt. Der Thallium-Zusatz wird dabei so dimensioniert, daß die Lampe im eingebrannten Zustand (nach ca. 100 Std.) fast genau auf dem Planck′schen Kurvenzug liegt und somit gut mit anderen Lichtquellen harmo­ niert.

Im einzelnen hat sich gezeigt, daß das Wärmestau­ verhalten durch eine sorgfältige Konstruktion des Wärmestaubelags in Gestalt zweier Kalotten günstig beeinflußt werden kann. Hierbei ist die Dicke des Belags, seine Reinheit und der Abstand zwischen den beiden Belag-Kalotten ausschlaggebend. Vorteilhaft wird Zirkonoxid oder auch Aluminiumoxid mit einer Reinheit von mindestens 97% entsprechend der DE-OS 38 32 643 verwendet. Bei der Schichtdicke, deren Dimensionierung bisher keine besondere Beachtung geschenkt wurde, ist darauf zu achten, daß sie genügend groß, nämlich optisch dick ist. Bei einer Aluminium- oder Zirkonoxidschicht muß die Dicke mindestens 0,15 mm betragen. Der Abstand der beiden Kalotten des Belags soll vorteilhaft so gewählt sein, daß er etwa 90 bis 105% des Elektrodenab­ stands beträgt.

Die absolute Dosierung des Na-Sc-Tl-Systems beträgt bevorzugt 2,5 bis 5,5 mg/cm³, bezogen auf das Innenvolumen des Entladungsgefäßes, so daß sich das System gerade an der Grenze zur Sättigung befindet. Als Halogen kann dabei Jod, evtl. mit einem gewis­ sen Anteil Brom, verwendet werden.

Infolge eines gewissen Schwunds an Füllsubstanz in den ersten 100 Stunden Betriebsdauer kommt es zu einer Abnahme des Sc-Partialdrucks, da das Sc im Gegensatz zu Na über keinen Nachschub aus dem Bodenkörper verfügt. Dies ist mit einer Verschie­ bung zu niedrigeren Farbtemperaturen hin verbunden. Es ist daher empfehlenswert, eine geringe Menge an elementarem Scandium als Ausgleich zuzusetzen, wodurch die Farbdrift bei Beginn der Brenndauer verringert werden kann.

Zur weiteren Verbesserung der Farbwiedergabewerte können zusätzlich Halogenide des Zirkons und/oder Hafniums in einer Gesamtmenge von bis zu 4 Mol-% der Metallhalogenid-Füllung verwendet werden.

Während sowohl Hf als auch Zr das Zünd- und Emis­ sionsverhalten verbessern, ist Zr zusätzlich noch zur Verbesserung des R9-Index geeignet, da es auch im roten Spektralbereich emittiert.

Weitere Verbesserungen sind durch eine Optimierung der geometrischen Abmessungen möglich. Überraschen­ derweise hat sich dabei gezeigt, daß beim erfin­ dungsgemäßen Lampentyp für verschiedene Leistungs­ stufen ein nichtlinearer Zusammenhang zwischen Elektrodenabstand (in mm) und Leistungsstufe (in W) besteht. Bisher war man immer von einem linearen Zusammenhang ausgegangen. Die besten Ergebnisse werden jedoch erzielt, wenn der Elektrodenabstand proportional der Wurzel aus der Leistungsstufe gewählt wird. Der Proportionalitätsfaktor ist 0,85 mit einer Toleranzbreite von ±0,1.

Eine andere wesentliche Dimensionierung ist das Verhältnis des maximalen Innendurchmessers des Entladungsgefäßes zum Elektrodenabstand. Es beträgt vorteilhaft etwa 1,1 bis 1,4 und ist damit deutlich höher als die bisher üblichen Werte von typisch 0,9. Der Begriff maximaler Innendurchmesser läßt außerdem erkennen, daß das Entladungsgefäß bevor­ zugt in der Mitte ausgebaucht sein soll. Insbeson­ dere hat sich ein Tonnenkörper bewährt. Eine andere Möglichkeit ist ein Ellipsoid. Der Grad der Ausbau­ chung ist insbesondere so gewählt, daß der sog. effektive mittlere Innendurchmesser etwa das 0,9- bis 1,2fache des Elektrodenabstands beträgt. Der effektive mittlere Innendurchmesser ist definiert durch die Wurzel aus dem Innenvolumen, das durch den Elektrodenabstand geteilt worden ist (vgl. EP-PS 2 15 524).

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lampe ist, daß die Brennspannung von 100 V über die Lebensdauer in guter Näherung konstant bleibt.

Außerdem ist die Streuung der Farbtemperatur ver­ ringert. Die Lampe kann in jeder Brennlage betrie­ ben werden ohne nennenswerte Änderung der Farbwer­ te. Dadurch ist die Lampe besonders gut für die Beleuchtung großer Flächen (z. B. Hallen) geeignet, da die einzelnen Lampen nur wenig voneinander abweichende Farbwerte aufweisen.

Durch die Erfindung werden Hochdruckentladungslam­ pen kleiner Leistung geschaffen, die sich für die Innenraumbeleuchtung eignen. Bei einer Lebensdauer von 6000 Std. wird ein Farbwiedergabeindex Ra₈80 und ein R₉ von -30 geschaffen. Der Rot­ anteil steigt von 15% auf mehr als 20%.

Die Erfindung wird im folgenden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer zweiseitig gesockel­ ten Hochdruckentladungslampe mit zweiseitig gequetschtem Entladungsgefäß,

Fig. 2 zeigt einen Vergleich zwischen dem Spektrum einer 75 W-Lampe mit vorbekannter (gestri­ chelt) und erfindungsgemäßer (durchgezogen) Füllung.

Die in Fig. 1 dargestellte 75 W-Hochdruckentla­ dungslampe 1 besteht aus einem zweiseitig ge­ quetschten Entladungsgefäß 2 aus Quarzglas, das von einem zweiseitig gesockelten evakuierten Außenkol­ ben 3 umschlossen ist. Die Elektroden 4, 5 - sche­ matisch dargestellt - sind mittels Folien 6, 7 gasdicht in das Entladungsgefäß 2 eingeschmolzen und über die Stromzuführungen 8, 9, die Dichtungs­ folien 10, 11 des Außenkolbens 3 und über weitere kurze Stromzuführungen mit den elektrischen An­ schlüssen der Keramiksockel (R7s) 12, 13 verbunden. Die Stromzuführungen 8, 9 sind von einem Gewebe aus Quarzfasern (nicht sichtbar) ummantelt, das die Bildung von Photoelektronen im Außenkolben unter­ drückt. Dadurch kann die Lebensdauer deutlich über 6000 Std. verlängert werden.

In eine Quetschung des Außenkolbens 3 ist zusätz­ lich - über ein Drahtstück - ein auf einem Metall­ plättchen aufgebrachtes Gettermaterial 14 potenti­ alfrei eingeschmolzen. Die Enden des Entladungsge­ fäßes 2 sind mit einem wärmereflektierenden Belag 15, 16 aus Zirkondioxid mit einer Schichtdicke von etwa 0,2 mm versehen, so daß die cold spot-Tempera­ tur deutlich über 800°C gehalten wird. Der Belag bildet zwei Kalotten, deren Innenkanten in Höhe der Elektrodenspitzen angeordnet sind. Dem Elektroden­ abstand von 7 mm entspricht somit auch der Abstand der Innenkanten.

Das Entladungsgefäß 2 ist tonnenförmig ausgebaucht. Die Erzeugende des Tonnenkörpers ist ein Kreisbogen mit einem Radius von 11,1 mm. Die Innenlänge des Entladungsgefäßes beträgt 14 mm, sein Innenvolumen ist 0,69 m³ bei einer Wandbelastung von bis zu 22 W/cm². Das Quarzglas ist etwa 1,3 mm dick.

Als Füllung enthält das Entladungsgefäß 2 zur Erzielung einer warmweißen Lichtfarbe (WDL) mit einer Farbtemperatur von 3000 K neben 16 mg Queck­ silber und 120 mbar Argon insgesamt 2 mg der fol­ genden Metallhalogenide (molarer Anteil in % der Gesamtmetallhalogenide): 89% NaJ, 8,3% ScJ₃ und 2,7% TlJ. Dies entspricht einem molaren Verhältnis des Natriumhalogenids zum Scandiumhalogenid von 11:1 bzw. zum Thalliumhalogenid von 33:1. Der Lichtstrom (100 Stunden-Wert) nimmt im Vergleich zu einer Lampe mit einer bekannten Füllung mit den Halogeniden von Natrium, Zinn, Thallium, Indium und Lithium um 20% auf 6000 lm zu. Die Lichtausbeute beträgt 77 lm/W statt 67 lm/W (15% Zunahme). Der Gesamtfarbwiedergabeindex liegt bei Ra₈= 82 statt vormals Ra₈= 76. Der Index R9 verbessert sich von -90 auf -20, wobei der Rotanteil von 15 auf 21% steigt. Die Lebensdauer beträgt 6000 Std. Die Farbstreuung verringert sich von ±300 K auf ±130 K; Die Normfarbwertanteile sind x = 0,418 und y = 0,400.

Fig. 2 zeigt eine Gegenüberstellung des Spektrums einer 75 W-Lampe mit der bekannten Natrium-Zinn- Füllung (gestrichelt) mit einer baugleichen Lampe, die die obige Natrium-Scandium-Thallium-Füllung enthält. Die Farbtemperatur ist auf 3300 K einge­ stellt. Das Spektrum weist zusätzliche Einzellinien (a) auf, die zum verbesserten Farbwiedergabeindex beitragen. Sie sind durch den Scandium-Zusatz bedingt. Die Gleichmäßigkeit des Spektrums ist erheblich verbessert. Starke Einzellinien im Spek­ trum der herkömmlichen Lampe, wie die Linien von Natrium (b), Lithium (c), Indium (d), Quecksilber (e) und Thallium (f) sind mehr oder weniger nivel­ liert (Lithium ist noch als Verunreinigung vorhan­ den). Besonders auffallend ist die wesentlich verbesserte Emission im langwelligen Flügel (b2) der Natrium-Resonanzlinie, wodurch vor allem der Rotanteil deutlich erhöht wird (+40%). Dadurch werden alle gesättigten Farben deutlich natürlicher wiedergegeben. Dies ist von besonderem Interesse bei der Innenraumbeleuchtung, Lebensmittelbeleuch­ tung und Schaufensterbeleuchtung.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist eine ähnlich aufgebaute 150 W-Lampe mit warmweißer Lichtfarbe (WDL), deren Füllung neben Quecksilber und Argon insgesamt 4 mg der gleichen Metallhalogenid-Kompo­ nente wie im vorausgegangenen Ausführungsbeispiel aufweist.

Bei einer Farbtemperatur von 3000 K und einer Lichtausbeute von jetzt 85 lm/W (früher 75 lm/W) wird ein Lichtstrom von ca. 12 800 lm und ein Farb­ wiedergabeindex von Ra₈=92 statt früher Ra₈ = 85 erzielt. Speziell im Roten wird die Farbwie­ dergabe von R9 = -70 auf R9 = 0 verbessert. Bei einem Brennervolumen von 1,5 cm³ und einem Elektro­ denabstand von 11,0 mm beträgt die Wandbelastung bis zu 18 W/cm².

Auch diese Lampe erreicht eine Lebensdauer von mindestens 6000 Std. Die Farbstreuung verringert sich von ±300 K auf ±130 K. Die älteren Ver­ gleichswerte beziehen sich auf eine Füllung, die als Metallhalogenide die Jodide von Dysprosium, Holmium, Thulium, Natrium und Thallium enthält.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer WDL-Füllung für eine 75 W-Lampe weist zur Verbesserung des Zündverhaltens und weiteren Reduzierung der Entgla­ sung zusätzlich einen Anteil von 1% HfJ₄ oder ZrJ auf. Da Zr außerdem ein Rotemitter ist, läßt sich durch die Zugabe von ZrJ sogar ein Farbwiederga­ beindex von Ra₈=90 und ein Rotanteil von 22% erzielen.

Außerdem kann der NaJ-Anteil teilweise (bis zu 30%) durch NaBr ersetzt sein.

Schließlich kann der Na-Sc-Tl-Füllung des ersten Ausführungsbeispiels zusätzlich elementares Sc in einer Menge von 0,03 mg hinzugefügt werden. Dadurch wird der in den ersten 100 Std. unvermeidliche Verlust an Füllmenge aufgefangen, so daß die Kon­ stanz der Farbwerte und außerdem der Brennspannung verbessert wird. Hierzu eignet sich auch eine andere Scandium-Verbindung, die Sc in unter­ stöchiometrischen Mengen freisetzt.

Die oben angeführten Abmessungen der Entladungsge­ fäße sind insbesondere auch deswegen vorteilhaft, weil sie akustische Resonanzen beim Betrieb an Hochfrequenz-Vorschaltgeräten vermeiden.

Ein Beispiel für eine NDL-Füllung wird bei einer 75 W-Lampe durch folgende Metallhalogenid-Komponen­ te (Anteile in Mol-%) erzeugt: 81,9% NaJ, 14% ScJ₃, 2,7% HfJ₄ und 1,4% TlJ. Bei dieser Füllung beträgt das Molverhältnis NaJ/ScJ₃ 6:1 und das Verhältnis NaJ/TlJ ist 58:1.

Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß die Erfindung ihre wesentlichen Vorteile bei den für die Innenraumbeleuchtung besonders interessanten Farbtemperaturen im Bereich von etwa 3000 K entfal­ tet, entsprechend einer Lichtfarbe WDL. Hierbei kommt dem Thalliumzusatz eine ganz wesentliche Bedeutung zu, entsprechend einem Halogenid-Verhält­ nis Na/Tl von 25... 50:1. Es hat sich jedoch ge­ zeigt, daß sich das Prinzip der Erfindung auch auf Farbtemperaturen von ca. 4300 K (entsprechend der Lichtfarbe NDL) übertragen läßt. Naturgemäß sinkt daher der Einfluß des Thalliums, so daß in diesem Fall ein Halogenid-Verhältnis Na/Tl bis zu 70:1 empfohlen wird. Besonders vorteilhaft ist ein Verhältnis 50:1... 65:1.

Claims (10)

1. Hochdruckentladungslampe kleiner Leistung mit folgenden Merkmalen:

• - ein Entladungsgefäß (2) aus Quarzglas,
• - ein durchscheinender Außenkolben (3), in dem das Entladungsgefäß (2) angeordnet ist, wobei sich ein Stromzuführungssystem durch die Wände des Außenkolbens und des Entladungsgefäßes zu zwei Elektroden (4, 5) im Entladungsgefäß erstreckt,
• - eine ionisierbare Füllung im Entladungsgefäß, die Edelgas, Quecksilber sowie eine Metallhaloge­ nid-Komponente enthält, die im wesentlichen auf den Metallen Natrium, Scandium und Thallium basiert,
• - das Molverhältnis zwischen den Anteilen des Natriumhalogenids und des Scandiumhalogenids beträgt 5:1 bis 13:1,
• - das Molverhältnis zwischen Natriumhalogenid und Thalliumhalogenid beträgt 25:1 bis 50:1,
• - das Entladungsgefäß (2) ist mit einer Reflexions­ beschichtung (15, 16) zur Verbesserung des Wärme­ stauverhaltens ausgestattet.

2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Außenkolben (3) evakuiert ist.

3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Metallhalogenid-Kom­ ponente zusätzlich Verbindungen des Hafniums und/ oder Zirkons enthält.

4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Füllung zusätzlich elementares Scandium enthält.

5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß als Halogen Jod und evtl. zusätzlich Brom verwendet wird.

6. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß (2) zweiseitig gequetscht ist, wobei die Beschichtung an jeder Seite kalottenartig geformt ist und wobei der Abstand zwischen den beiden Kalotten (15, 16) etwa 105 bis 90% des Elektrodenabstands beträgt.

7. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Elektrodenabstand EA (in mm) als Funktion der Leistung L (in Watt) durch die Formel EA = 0,85 (±0,1) × √ bestimmt ist.

8. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus Zirkonoxid mit einer Schichtdicke von mindestens 0,15 mm besteht.

9. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Natrium-Resonanzlinie (b) selbstabsorbiert erscheint und zwei Flügel (b1, b2) bildet, wobei der Abstand zwischen den Maximal­ werten (Kuppen) der beiden Flügel etwa 7 bis 12 nm beträgt.

10. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß bei einer Farbtemperatur von 4300 ±300 K das Molverhältnis zwischen Natri­ umhalogenid und Thalliumhalogenid 50:1 bis 70:1 beträgt.