DE68911587T2

DE68911587T2 - Hochdruckmetallhalogenidentladungslampe.

Info

Publication number: DE68911587T2
Application number: DE68911587T
Authority: DE
Inventors: Esveld Hendrik Van; Vliet Johannes Adrianus Jo Van
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1988-05-19
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1994-07-07
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: CN1019718B; US4978884A; JPH0218855A; EP0342762A1; HUT49965A; KR890017758A; CN1038189A; HU200032B; DE68911587D1; EP0342762B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckmetallhalogenidentladungslampe mit einem vakuumdicht geschlossenen lichtdurchlässigen Entladungsgefäß in einem vakuumdicht geschlossenen lichtdurchlässigen Außenkolben, durch dessen Wände Stromzuführungsleiter nach im Entladungsgefäß angeordneten Elektroden führen, mit einer ionisierbaren Füllung im Entladungsgefäß, die Quecksilber, Edelgas, Dysprosiumhalogenid und ein zweites Metallhalogenid enthält, das aus einer Gruppe von Metallhalogeniden gewählt ist, zu der Thalliumjodid gehört.
Eine derartige Lampe ist aus der britischen Patentschrift GB-A-1 138 913 bekannt.
Die aus dieser britischen Patentschrift bekannte Lampe enthält Thalliumjodid als zweites Metallhalogenid.
Die bekannte Lampe hat die vorteilhafte Eigenschaft, daß die Gasfüllung eine einfache Zusammensetzung hat, und daß die Lampe eine gute Farbwiedergabe bietet. Die Lampe eignet sich daher sehr gut für die Beleuchtung von Büroräumen und Läden, aber auch für Straßenbeleuchtung. Ein Nachteil der bekannten Lampe ist, wie bei vielen anderen bekannten Metallhalogenidlampen, daß ihre Farbtemperatur ziemlich hoch ist. Das von der Lampe ausgestrahlte Licht wird daher mit "kühl weiß" bezeichnet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lampe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die u.a. sich zur Verwendung als Aufnahmelampe für Innenbeleuchtungen und als Punktstrahllampe beispielsweise in Schaufenstern eignet. Dazu liegt der Erfindung die Schaffung einer derartigen Lampe zugrunde, die eine verhältnismäßig niedrige Farbtemperatur und eine gute Farbwiedergabe hat, insbesondere auch der Hautfarbe, während die Gasfüllung dennoch eine einfache Zusammensetzung hat.
Diese Aufgabe ist bei der erfindungsgemäßen Lampe dadurch gelöst, daß die ionisierbare Füllung ein zweites Metallhalogenid enthält, das aus der Gruppe von Halogeniden von Tl, Ce, Pr, Nd, Sm und Gd besteht und außerdem im wesentlichen ausschließlich Zäsiumhalogenid in einer Menge von 0 mMol bis zu einer mit Dysprosiumhalogenidäquimolarmenge und 0 bis 0,01 mMol/ml Quecksilberhalogenid enthält, die Metallmasse des Dysprosiumhalogenids etwa 1,5 bis etwa 8 mg je ml Volumen des Entladungsgefäßes beträgt und wenigstens etwa 10% der Metalmasse des Quecksilbers ist, und die zweite Metallhalogenidmenge bis zu 0,015 mMol/ml Volumen des Entladungsgefäßes beträgt.
Die erfindungsgemäße Lampe hat einen sehr hohen Farbwiedergabeindex (Ra&sub8;), im allgemeinen über 90, und einen hohen Wert von R&sub9;, d.h. den Index, der die Wiedergabe der Hautfarbe angibt, im allgemeinen über 80. Die Lampe hat ein kontinuierliches Spektrum, das nahezu mit der Emissionskurve eines Schwarzstrahlers der gleichen Farbtemperatur zwischen etwa 3000 und etwa 4000 K zusammenfällt. Dies geschieht einerseits durch die verhältnismäßig große Dysprosiummenge in der ionisierbaren Füllung, zum anderen durch das zweite Metallhalogenid, das dazu verwendet wird, den Farbpunkt des ausgestiahlten Lichts im IEC-Farbdiagramm in der unmittelbaren Umgebung der Schwarzkörperlinie zu bringen, wenn der Farbpunkt sich ohne dieses Halogenid von dieser Linie entfernt hat. Ohne das zweite Metallhalogenid ist die y-Koordinate des Farbpunkts des Lichts mit einer Farbtemperatur über 3000 K nämlich zu niedrig.
Wesentlich größere Dysprosiummengen üben kaum Einfluß auf die Farbtemperatur aus, bei wesentlich kleineren Mengen ist die Farbtemperatur der Lampe zu hoch. Auch das Dysprosium/Quecksilber-Verhältnis in der Füllung ist im Zusammenhang mit der Dysprosiummenge wichtig. Bei wesentlich niedrigeren Verhältnissen ist die Farbtemperatur zu hoch. Die Quecksilbermenge in der Füllung und damit das zulässige Verhältnis Dy/Hg ist für die Brennspannung der Lampe wichtig. Bei Anwendung eines elektronischen Vorschaltgeräts kann die Brennspannung viel geringer sein als die bei Verwendung einer Drossel üblichen 50% der Netzspannung und kann eine geringere Quecksilbermenge als bei Verwendung einer Drossel angewandt sein.
Zäsiumhalogenid darf, aber braucht nicht vorhanden sein. Dieser Stoff macht den Enfladungsbogen der Lampe diffuser und weniger kontrahiert, als wenn der Stoff nicht vorhanden wäre. Bei Zäsiumhalogenidmengen, die wesentlich höher sind als die mit Dysprosiumhalogenidäquimolarmenge ist der Ertrag der Lampe wesentlich geringer. Für die Eigenschaften der Lampe ist es unwichtig, in welcher Form die in der Lampe vorhandenen Elemente eingeführt werden, als Halogenide oder in Elementarform. Wenn beispielsweise Dysprosium als Metall dosiert ist, kann Halogen als Quecksilberhalogenid eingeführt sein. Beim Brennen der Lampe entstehen Quecksilber und Dysprosiumhalogenid. Wenn eine vollständige Umsetzung von Dysprosium erwünscht ist, kann Quecksilberhalogenid in einem Überschuß dosiert sein. Ein zu großer Überschuß kann jedoch die Neuzündspannung der Lampe zu stark erhöhen.
Die Halogenide können Jodide sein, aber es ist möglich, Mischungen beispielsweise von Jodiden und Bromiden zu verwenden. Um den Lichtertrag der Lampe in einen Zeitraum von Tausenden von Stunden auf Niveau zu halten, ist es vorteilhaft, wenn das Verhältnis Mol Br/Mol I in der Füllung zwischen 1,5 und 4 liegt.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lampe ist in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Lampe in Seitenansicht,
Fig. 2...6 jeweils das Spektrum eines Ausführungsbeispiels.
In Fig. 1 enthält die Hochdruckmetallhalogenidentladungslampe ein vakuumdicht geschlossenes, lichtdurchlässiges Entladungsgefäß 1 aus Quarzglas, das in einem vakuumdicht geschlossenen lichtdurchlässigen Außenkolben 2 aus Glas angeordnet ist. Durch die Wände des Entladungsgefäßes 1 und des Außenkolbens 2 führen Stromzuführungsleiter 3a, 3b bzw. 4a, 4b nach im Entladungsgefäß angeordneten Elektroden 5 und 6.
Das Entladungsgefäß 1 hat eine ionisierbare Füllung, die Quecksilber, Edelgas, Dysprosiumhalogenid und ein zweites Metallhalogenid enthält, das aus einer Gruppe von Metallhalogeniden gewählt ist, zu dem Thalliumjodid gehört.
Das besondere der ionisierbaren Füllung ist, daß die ionisierbare Füllung ein zweites Metallhalogenid enthält, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Halogeniden von Tl, C, Pr, Nd, Sm und Gd gewählt ist und daneben im wesentlichen ausschließlich Zäsiumhalogenid in einer Menge von 0 mMol bis zu einer Äquimolarmenge mit Dysprosiumhalogenid und 0... 0,03 mMol/ml Quecksilberhalogenid enthält, die Metallmasse des Dysprosiumhalogenids etwa 1,5 bis etwa 8 mg je ml Volumen des Entladungsgefäßes ist und minimal etwa 10% der Metallmasse des Quecksilbers beträgt und die zweite Metallhalogenidmenge bis zu 0,015 mMol/ml Volumen des Entladungsgefäßes beträgt.
Die Lampe nach Fig. 1 enthält einen Lampensockel 8 mit Kontakten 9, die mit je einem der Stromzuführungsleiter 3a, 4a verbunden sind. Im Außenkolben ist eine Glashülse 10 angeordnet, die das Entladungsgefäß 1 umgibt. Der Außenkolben 2 ist evakuiert. Insbesondere bei Lampen mit einer Farbtemperatur im niedrigeren Teil des Gebiets zwischen etwa 3000 und 4000 K und bei Lampen mit einer verhältnismäßig niedrigen Leistung von beispielsweise 100 W oder weniger ist die Glashülse als Mittel zur Beschränkung des Wärmeverlustes vorteilhaft.
Eine wärmeeinfangende Hülle 7 auf dem Entladungsgefäß 1 umgibt die Stromzuführungsleiter 3b und 4b. In der Figur besteht die Hülle 7 aus einer ZrO&sub2;- Schicht, die Wärmeausstrahlung durch den nicht-lichtausstrahlenden Teil des Entladungsgefäßes beschränkt.
Ausführungsbeispiele von Lampen in der Form nach Fig. 1 werden in der Tabelle 1 zusammen mit ihren Eigenschaften erwähnt. Tabelle 1
Die Lampen enthalten alle 200 mbar M.
In Fig. 2...6 ist das Emissionsspektrum der Beispiele 1, 2, 3, 4 bzw. 5 nach der Tabelle 1 dargestellt. In diesen Figuren ist die absolute Spektralleistung gegen die Wellenlänge der erzeugten Strahlung aufgetragen. Eine fließende Linie in diesen Figuren ist das Emissionsspektrum eines Schwarzstrahlers mit derselben Farbtemperatur. Aus diesen Figuren ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Lampe ein quasistetiges Spektrum hat, das nahezu mit der Emissionskurve eines Schwarzstrahlers zusammenfällt.
Aus der Tabelle sind der hohe Farbwiedergabeindex und der hohe Wert des Indexes für die Wiedergabe der Hautfarbe ersichtlich.

Claims

Hochdruckmetallhalogenidentladungslampe mit einem vakuumdicht geschlossenen lichtdurchlässigen Entladungsgefäß in einem vakuumdicht geschlossenen, lichtdurchlässigen Außenkolben, durch dessen Wände Stromzuführungsleiter nach im Entladungsgefäß angeordneten Elektroden führen, mit einer ionisierbaren Füllung im Entladungsgefäß, die Quecksilber, Edelgas, Dysprosiumhalogenid und ein zweites Metallhalogenid enthält, das aus einer Gruppe von Metallhalogeniden gewählt ist, zu der Thalliumjodid gehört, dadurch gekennneichnet, daß die ionisierbare Füllung ein zweites Metallhalogenid enthält, das aus der Gruppe gewählt ist, die aus Halogeniden von Tl, Ce, Pr, Nd, Sm und Gd besteht und daneben im wesentlichen ausschließlich Zäsiumhalogenid in einer Menge von 0 mMol bis zu einer Äquimolarmenge mit Dysprosiumhalogenid und 0...0,01 mMol/ml Quecksilberhalogenid enthält, die Metallmasse des Dysprosiumhalogenids etwa 1,5 bis etwa 8 mg je Milliliter Volumen des Entladungsgefäßes beträgt und wenigstens etwa 10% der Metalmasse von Quecksilber ist, und die zweite Metallhalogenidmenge bis zu 0,015 mMol/ml Volumen des Entladungsgefäßes beträgt.