EP2191495A1 - High-pressure discharge lamp - Google Patents

High-pressure discharge lamp

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Publication number
EP2191495A1
EP2191495A1 EP08787137A EP08787137A EP2191495A1 EP 2191495 A1 EP2191495 A1 EP 2191495A1 EP 08787137 A EP08787137 A EP 08787137A EP 08787137 A EP08787137 A EP 08787137A EP 2191495 A1 EP2191495 A1 EP 2191495A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
capillary
pin
length
discharge lamp
pressure discharge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08787137A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Paul Braun
Roland Hüttinger
Klaus Stockwald
Stefan Jüngst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of EP2191495A1 publication Critical patent/EP2191495A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
    • H01J61/827—Metal halide arc lamps

Definitions

  • the invention proceeds from a high-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1.
  • Such high-pressure discharge lamps ⁇ are equipped with ceramic discharge vessel.
  • EP 1211714 discloses a high pressure discharge lamp in which an electrode system is inserted in the capillary of a Kera ⁇ mix discharge vessel. This is to prevent a variation of the color temperature of the capillary so designed that it is integral with the dis- charges vessel and has a defined Krüm ⁇ mung radius at the edge between the capillary and réellevo ⁇ lumen.
  • such a construction is re ⁇ tively expensive and reduces the variation of the color temperature setting ⁇ temperature not sufficiently.
  • a three-part implementation is be ⁇ known, with a middle part with a reduced diameter. It is a W pin whose length is about one third of the capillary length. The glass solder extends over the entire length of the middle part.
  • the object of the present invention is to prevent depletion of the filling in the discharge vessel and the Stability of color temperature over the life of a high pressure discharge lamp to improve.
  • the capillary is not separated from the discharge vessel.
  • the filling in the discharge vessel can withdraw into the free spaces between the electrode system and the inner wall of the capillary, the so-called dead volume.
  • the result is then on the one hand an impoverishment of the filling and on the other hand a kind Destilla ⁇ tion effect, which changes the filling in the discharge volume.
  • This leads to an instability and change in the color temperature during operation and over the life ⁇ duration. Therefore, one usually tries to minimize or eliminate the dead volume as much as possible from the outset.
  • Particularly critical is the scattering of the color temperature when using cerium-containing fillings.
  • the narrowing of the color temperature dispersion is also desirable in fillings with other metal halides such as holmium, dypsrosium or thulium.
  • FIG. 6 shows the usual scattering of the color temperature as a function of the operating time.
  • a preferred filling for the new technical teaching is a mixture of iodides of sodium, calcium, thallium and cerium. Typical ratings are in a proportion of 50 to 70 mol .-% of NaJ, about 25 to 35 MoI. -% CaJ2 and 1 to 5 mol .-% TlJ and 1 to 5 mol .-% Ce2J3.
  • the latter halide as a greening component, has a very strong influence on color temperature and lumen maintenance. Since it is only in a small amount in the discharge vessel, the position of the cerium halide in the discharge vessel is of crucial importance. A direct consequence is that by re-condensing the liquid cerium iodide portion large variations of the color temperature can occur. The recondensation as such can never be avoided, since each burner has a certain temperature gradient. The strongest gradient occurs at the transition into the capillary.
  • the filling or individual parts of it are constantly vaporized and condensed.
  • Vertika ⁇ ler operating position with the base facing upwards, UNITING ⁇ gen at previous design of the burner, the condensate ⁇ overbased droplets of the filling and flow into the capillary to the Mo coil. There they are sucked into the whirlpool. The reason is that the Gewickel hot and thus the wetting is better on the inside wall of the Ka ⁇ pillare.
  • capillary forces also play a role, which are larger inside the helix due to the small cavities than at the capillary inner wall.
  • the vapor pressure of cerium iodide is highly dependent on the tempera ⁇ ture. It is much larger in the hot electrode backspace than in the cold dead space of the capillary. Since the vapor pressure of the cerium iodide, and therefore the amount of evaporated substance has a very large influence on the color temperature ⁇ tur, also the time course of the newly maril ⁇ derten cyclic process based on a heat pipe effect a great influence on the color temperature. With these fillings, because of the green emission of the cerium iodide, the color temperature increases when more filling is in the hot part. In the cold part of the vapor pressure and the green emission decreases and thus the color temperature also drops. This time course over 500 hours can be seen in Figure 6. The "spikes" shown should be ignored, since these are only effects that occur briefly when the lamp is switched on. The color temperature varies in a range between 3100 K and 2800 K, ie over a range of 300 K.
  • This variation of color temperature refers to a conventional sealed lamp.
  • This uses ge ⁇ Frankfurtss 5 shows an implementation 26 with a Mo pin 27 and a deferred Mo coil 28 as the first part.
  • the end 29 of the bushing is made of niobium wire.
  • the gap along the Mo-roll is about 60 ⁇ m.
  • the front-side part which points to the discharge consists of a pin of Mo or predominantly of Mo, for example an alloy with 50% Mo content and further proportions selected from the group rhodium, iridium and rhenium, alone or in combination.
  • the length Ll be carries about 50 to 70% of the capillary portion of the overall length LG leadthrough.
  • the center part of the bushing is a system of core pin and Mo-wound, whereby here too the core pin consists predominantly or solely of Mo.
  • the length of the middle ⁇ part is about 15 to 30% of the total length LG. At the end, this is followed by a pin of niobium, as known per se.
  • the gap width of the first part is relatively small and does not exceed 30 ⁇ m.
  • the gap width of the middle part can be chosen to be relatively large, it is 40 to 80 microns.
  • the gap width of the niobium pin should be narrower again, it is 25 to 45 microns.
  • a conventional glass solder extends inwardly from the outer edge of the capillary. It should completely cover the niobium pin. A secure seal can be achieved when the solder extends over a length of about 3 to 4 turns on the Mo-wound. A typical fusing length here is 1 mm.
  • FIG. 1 shows a metal halide lamp schematically;
  • FIG. 2 shows a novel embodiment of the end region;
  • Figure 3 shows the variation of the color temperature with novel lamps;
  • Figure 4 shows another embodiment of the Endbe ⁇ empire;
  • FIG. 5 shows the variation of the color temperature in conventional lamps
  • FIG. 6 shows a detail of the end region in conventional lamps.
  • FIG. 1 An embodiment of a metal halide high pressure discharge lamp 1 shown in Figure 1. It has a ke ⁇ ramisches discharge vessel 2 which is sealed at two ends. It is stretched longitudinally and has two ends 3 with seals from ⁇ . Inside the discharge vessel, two electrodes 4 are located opposite each other. The seals are designed as capillaries 5, in which a bushing 6 is sealed by means of glass solder 19. From the capillary 5 projects in each case the end of the passage 6, the discharge side is connected to the associated electrode 4 in a known manner, out. This is connected via a power supply 7 and a pinch seal 8 with film 9 with a So ⁇ ckelWallet 10, respectively. The contact 10 is seated at the end of an outer bulb 11 surrounding the discharge vessel.
  • the end portion is shown in detail for a 70W lamp.
  • the capillary 5 is here attached integrally to the discharge volume.
  • the capillary has a ⁇ In nen prepare for the discharge volume.
  • the capillary has a ⁇ In nen prepare for the discharge volume.
  • the capillary has a ⁇ In nen prepare for the discharge volume.
  • the capillary has a ⁇ In nen prepare for the discharge volume.
  • the capillary has a ⁇ In nen prepare for the discharge volume.
  • the capillary has a ⁇ In nen prepare for 800 microns, which is chosen so that the electrode system just fits.
  • the bushing 6 is composed of three parts.
  • the first front ⁇ side pointing to the electrode 4 part 15 is a Mo-pin with a diameter Dl of 770 microns. He has a length L1 of 7 mm.
  • Front side of the shaft of the electrode 4 is attached thereto.
  • Outward closes to the pin 15
  • a niobium pin 18 with a diameter of 730 microns. Its immersion depth L3 into the capillary is 2.6 mm. In general, L2 and L3 should be about the same size and together make up about 30 to 50% of the length LG of the entire part of the bushing located in the capillary.
  • the glass solder 19 is externally attached to the end of the capillary and extends inwardly approximately to cover the entire submerged portion of the niobium pin 18 and a small portion of the Mo worm 17. Preferably, it covers about 3 to 4 turns of the Ge mindfulis 17 at a typical axial length of 1 mm.
  • the gap towards the capillary in the region of the first part 15 of the passage is small enough to prevent the infiltration of the filling into the capillary. It has a gap width of typically 15 ⁇ m. This is also small enough to prevent the heat pipe effect. It comes very quickly to a balance. On the other hand, prevents the short Abdichtrich of the glass solder on the Mo- convoluted that cracks in the glass solder Kings ⁇ lead to a leak ⁇ nen.
  • Figure 3 shows the color temperature variation of such a lamp.
  • the color temperature Tn now only changes in a range of about 100 K. Again, the spikes are ignored.
  • Figure 3 shows the behaves ⁇ nit at two different selected fillings with a color temperature of 2660 and 2700 K.
  • the color temperature of the panel (1) varies between about 2,660 and 2770 K, while that of the filling (2) scatters between about 2550 and 2630 K.
  • FIG. 4 shows a particularly preferred embodiment of the bushing 6, in which a narrow thermal contra groove 25 circulates in the vicinity of the second part 16 at the end of the first part 15.
  • a notch depth of the groove 25 in the order of 50 to 100 microns. This reduces the heat flow along the massive first part and thus reduces the stress on the glass solder-based seal.
  • the groove should be arranged in the rear third of the Mo-pin 15.
  • a glass solder is a known glass solder, see for example WO 2005/124823.
  • a filling for the discharge vessel each be ⁇ known metal halide is.
  • the system is particularly suitable for filling systems containing a halide of cerium.
  • a filling can be used as in WO9825294, US6525476, WO9928946.
  • niobium another niobium-like material can be used, as listed in EP 587238.

Landscapes

  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

The invention relates to a high-pressure discharge lamp, having a ceramic discharge vessel comprising a capillary (5) on the end. An electrode system is incorporated into the capillary, said electrode system having a three-part bushing (6). The bushing comprises a first, front-end part (15) in the shape of a pin, a center part comprising a core pin (16) and a Mo-winding (17), and an outer part that is a niobium pin (18). Each of the three parts has a different gap width.

Description

Titel: HochdruckentladungslampeTitle: High pressure discharge lamp
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung geht aus von einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Hoch¬ druckentladungslampen sind mit keramischem Entladungsgefäß ausgestattet.The invention proceeds from a high-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1. Such high-pressure discharge lamps ¬ are equipped with ceramic discharge vessel.
Stand der TechnikState of the art
Die EP 1 211 714 offenbart eine Hochdruckentladungslampe, bei der ein Elektrodensystem in die Kapillare eines kera¬ mischen Entladungsgefäßes eingesetzt ist. Hier ist zur Vermeidung einer Variation der Farbtemperatur die Kapillare so gestaltet, dass sie einstückig mit dem Entla- dungsgefäß ausgeführt ist und einen definierten Krüm¬ mungsradius an der Kante zwischen Kapillare und Innenvo¬ lumen besitzt. Eine derartige Konstruktion ist jedoch re¬ lativ aufwendig und verringert die Variation der Farbtem¬ peratur nicht in ausreichendem Maße.EP 1211714 discloses a high pressure discharge lamp in which an electrode system is inserted in the capillary of a Kera ¬ mix discharge vessel. This is to prevent a variation of the color temperature of the capillary so designed that it is integral with the dis- charges vessel and has a defined Krüm ¬ mung radius at the edge between the capillary and Innenvo ¬ lumen. However, such a construction is re ¬ tively expensive and reduces the variation of the color temperature setting ¬ temperature not sufficiently.
Aus der EP 587238 ist eine dreiteilige Durchführung be¬ kannt, mit einem Mittelteil mit verringertem Durchmesser. Es ist ein W-Stift, dessen Länge etwa einem Drittel der Kapillarlänge entspricht. Das Glaslot erstreckt sich über die gesamte Länge des Mittelteils.From EP 587238 a three-part implementation is be ¬ known, with a middle part with a reduced diameter. It is a W pin whose length is about one third of the capillary length. The glass solder extends over the entire length of the middle part.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verarmen der Füllung im Entladungsgefäß zu verhindern und die Stabilität der Farbtemperatur über die Lebensdauer bei einer Hochdruckentladungslampe zu verbessern.The object of the present invention is to prevent depletion of the filling in the discharge vessel and the Stability of color temperature over the life of a high pressure discharge lamp to improve.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merk¬ male des Anspruchs 1.This object is solved by the characterizing features ¬ times of claim 1.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.Particularly advantageous embodiments can be found in the dependent claims.
Grundsätzlich stellt sich das Problem, dass die Kapillare nicht vom Entladungsgefäß abgetrennt ist. Die Füllung im Entladungsgefäß kann sich in die Freiräume zwischen E- lektrodensystem und Innenwand der Kapillare zurückziehen, dem sog. Totvolumen. Die Folge ist dann einerseits ein Verarmen der Füllung und andererseits eine Art Destilla¬ tionseffekt, der die Füllung im Entladungsvolumen verändert. Dies führt zu eine Instabilität und Veränderung der Farbtemperatur während des Betriebs und über die Lebens¬ dauer. Üblicherweise versucht man daher das Totvolumen von vornherein so gut wie möglich zu minimieren oder zu verdrängen. Besonders kritisch ist die Streuung der Farbtemperatur bei Verwendung von Cer-haltigen Füllungen. Die Einengung der Farbtemperaturstreuung ist aber auch bei Füllungen mit anderen Metallhalogeniden wie Holmium, Dypsrosium oder Thulium wünschenswert.Basically, there is the problem that the capillary is not separated from the discharge vessel. The filling in the discharge vessel can withdraw into the free spaces between the electrode system and the inner wall of the capillary, the so-called dead volume. The result is then on the one hand an impoverishment of the filling and on the other hand a kind Destilla ¬ tion effect, which changes the filling in the discharge volume. This leads to an instability and change in the color temperature during operation and over the life ¬ duration. Therefore, one usually tries to minimize or eliminate the dead volume as much as possible from the outset. Particularly critical is the scattering of the color temperature when using cerium-containing fillings. The narrowing of the color temperature dispersion is also desirable in fillings with other metal halides such as holmium, dypsrosium or thulium.
Figur 6 zeigt die übliche Streuung der Farbtemperatur als Funktion der Betriebsdauer.FIG. 6 shows the usual scattering of the color temperature as a function of the operating time.
Eine bevorzugte Füllung für die neue technische Lehre ist eine Mischung aus Jodiden des Natriums, Calciums, Thalliums und von Cer. Übliche Bemessungen liegen bei einen Anteil von 50 bis 70 Mol.-% des NaJ, etwa 25 bis 35 MoI. -% CaJ2 und 1 bis 5 Mol.-% TlJ sowie 1 bis 5 Mol.-% Ce2J3.A preferred filling for the new technical teaching is a mixture of iodides of sodium, calcium, thallium and cerium. Typical ratings are in a proportion of 50 to 70 mol .-% of NaJ, about 25 to 35 MoI. -% CaJ2 and 1 to 5 mol .-% TlJ and 1 to 5 mol .-% Ce2J3.
Letzteres Halogenid hat als grüngebende Komponente sehr starken Einfluss auf Farbtemperatur und Lumen- Maintenance. Da es sich nur in geringer Menge im Entladungsgefäß befindet, ist die Lage des Cer-Halogenids im Entladungsgefäß von entscheidender Bedeutung. Eine direkte Konsequenz ist, dass durch Umkondensieren des flüssigen Cerjodid-Anteils große Streuungen der Farbtemperatur auftreten können. Das Umkondensieren als solches lässt sich nie vermeiden, da jeder Brenner einen gewissen Temperaturgradienten aufweist. Der stärkste Gradient tritt beim Übergang in die Kapillare auf.The latter halide, as a greening component, has a very strong influence on color temperature and lumen maintenance. Since it is only in a small amount in the discharge vessel, the position of the cerium halide in the discharge vessel is of crucial importance. A direct consequence is that by re-condensing the liquid cerium iodide portion large variations of the color temperature can occur. The recondensation as such can never be avoided, since each burner has a certain temperature gradient. The strongest gradient occurs at the transition into the capillary.
In diesem Bereich verdampft und kondensiert ständig die Füllung bzw. einzelne Teile davon. Besonders in vertika¬ ler Brennlage, mit dem Sockel nach oben zeigend, vereini¬ gen sich bei bisheriger Bauweise des Brenners die konden¬ sierten Tröpfchen der Füllung und fließen in die Kapillare bis zum Mo-Gewickel. Dort werden sie in das Gewickel eingesogen. Der Grund ist, dass das Gewickel heißer und damit die Benetzung besser ist an der Innenwand der Ka¬ pillare. Daneben spielen auch Kapillarkräfte eine Rolle, die im Innern der Wendel aufgrund der kleinen Hohlräume größer sind als an der Kapillaren-Innenwand. Dadurch setzt ein Heat-Pipe-Effekt ein, wobei die kondensierte Füllung wieder in den heißen Teil zurückwandert, dort wieder verdampft und wieder im Elektrodenrückraum kondensiert. Dann beginnt der Kreislauf von neuem. Versucht man andererseits das Mo-Gewickel zu vermeiden, wird die Ab- dichtung am Ende der Kapillare schnell undicht. -A-In this area, the filling or individual parts of it are constantly vaporized and condensed. Particularly in Vertika ¬ ler operating position, with the base facing upwards, UNITING ¬ gen at previous design of the burner, the condensate ¬ overbased droplets of the filling and flow into the capillary to the Mo coil. There they are sucked into the whirlpool. The reason is that the Gewickel hot and thus the wetting is better on the inside wall of the Ka ¬ pillare. In addition, capillary forces also play a role, which are larger inside the helix due to the small cavities than at the capillary inner wall. As a result, a heat-pipe effect sets in, the condensed filling migrating back into the hot part, where it evaporates again and condenses again in the back of the electrode. Then the cycle starts again. On the other hand, if one tries to avoid the Mo coil, the seal at the end of the capillary leaks quickly. -A-
Der Dampfdruck des Cerjodids hängt stark von der Tempera¬ tur ab. Er ist im heißen Elektrodenrückraum wesentlich größer als im kalten Totraum der Kapillare. Da der Dampfdruck des Cerjodids und damit die Menge der verdampften Substanz einen sehr großen Einfluss auf die Farbtempera¬ tur hat, hat auch der zeitliche Verlauf des eben geschil¬ derten Kreisprozesses auf Basis eines Heat-Pipe-Effekts einen großen Einfluss auf die Farbtemperatur. Bei diesen Füllungen ist es so , dass aufgrund der Grün-Emission des Cerjodids die Farbtemperatur ansteigt, wenn mehr Füllung im heißen Teil ist. Im kalten Teil sinkt der Dampfdruck und die Grün-Emission und damit die Farbtemperatur sinkt auch. Diesen zeitlichen Verlauf über 500 Std. kann man in Figur 6 sehen. Die dargestellten "Spikes" sind zu igno- rieren, da es sich hier nur um kurzzeitig jeweils beim Einschalten der Lampe auftretende Effekte handelt. Die Farbtemperatur variiert etwa in einem Bereich zwischen 3100 K und 2800 K, also über einen Bereich von 300 K.The vapor pressure of cerium iodide is highly dependent on the tempera ¬ ture. It is much larger in the hot electrode backspace than in the cold dead space of the capillary. Since the vapor pressure of the cerium iodide, and therefore the amount of evaporated substance has a very large influence on the color temperature ¬ tur, also the time course of the newly geschil ¬ derten cyclic process based on a heat pipe effect a great influence on the color temperature. With these fillings, because of the green emission of the cerium iodide, the color temperature increases when more filling is in the hot part. In the cold part of the vapor pressure and the green emission decreases and thus the color temperature also drops. This time course over 500 hours can be seen in Figure 6. The "spikes" shown should be ignored, since these are only effects that occur briefly when the lamp is switched on. The color temperature varies in a range between 3100 K and 2800 K, ie over a range of 300 K.
Diese Streuung der Farbtemperatur bezieht sich auf eine Lampe mit konventioneller Abdichtung. Diese verwendet ge¬ mäß Figur 5 eine Durchführung 26 mit einem Mo-Stift 27 und einem aufgeschobenem Mo-Gewickel 28 als erstem Teil. Das Ende 29 der Durchführung ist aus Niobdraht gefertigt. Der Spalt entlang des Mo-Gewickels beträgt etwa 60 μm.This variation of color temperature refers to a conventional sealed lamp. This uses ge ¬ Mäss 5 shows an implementation 26 with a Mo pin 27 and a deferred Mo coil 28 as the first part. The end 29 of the bushing is made of niobium wire. The gap along the Mo-roll is about 60 μm.
Erfindungsgemäß wird jetzt ein Durchführungssystem ver¬ wendet, das aus drei Teilen zusammengesetzt ist. Dabei besteht der frontseitige, zur Entladung zeigende Teil aus einem Stift aus Mo oder überwiegend aus Mo, beispielsweise eine Legierung mit 50 % Mo-Anteil und wei- teren Anteilen ausgewählt aus der Gruppe Rhodium, Iridium und Rhenium allein oder in Kombination. Die Länge Ll be- trägt etwa 50 bis 70% des in der Kapillare befindlichen Teils der Durchführung mit Gesamtlänge LG. Als Mittelteil der Durchführung wird ein System aus Kernstift und Mo- Gewickel verwendet, wobei auch hier der Kernstift über- wiegend oder allein aus Mo besteht. Die Länge des Mittel¬ teils beträgt etwa 15 bis 30 % der Gesamtlänge LG. End- seitig schließt sich daran ein Stift aus Niob an, wie an sich bekannt. Seine Tiefe in der Kapillare entspricht et¬ wa 20 bis 30 % von LG. Dabei ist wichtig, dass die Spalt- breite des ersten Teils relativ klein ist und maximal 30 μm beträgt. Die Spaltbreite des Mittelteils kann relativ groß gewählt werden, sie liegt bei 40 bis 80 μm. Die Spaltbreite des Niobstifts sollte wieder enger gewählt werden, sie liegt bei 25 bis 45 μm.The invention provides a delivery system will now ver ¬ turns, which is composed of three parts. In this case, the front-side part which points to the discharge consists of a pin of Mo or predominantly of Mo, for example an alloy with 50% Mo content and further proportions selected from the group rhodium, iridium and rhenium, alone or in combination. The length Ll be carries about 50 to 70% of the capillary portion of the overall length LG leadthrough. The center part of the bushing is a system of core pin and Mo-wound, whereby here too the core pin consists predominantly or solely of Mo. The length of the middle ¬ part is about 15 to 30% of the total length LG. At the end, this is followed by a pin of niobium, as known per se. Its depth in the capillary corresponds et ¬ wa 20 to 30% of LG. It is important that the gap width of the first part is relatively small and does not exceed 30 μm. The gap width of the middle part can be chosen to be relatively large, it is 40 to 80 microns. The gap width of the niobium pin should be narrower again, it is 25 to 45 microns.
Ein konventionelles Glaslot erstreckt sich vom äußeren Rand der Kapillare nach innen. Es sollte den Niobstift vollständig bedecken. Eine sichere Abdichtung lässt sich erzielen, wenn das Lot sich über eine Länge von etwa 3 bis 4 Windungen am Mo-Gewickel erstreckt. Eine typische Einschmelzlänge hier ist 1 mm.A conventional glass solder extends inwardly from the outer edge of the capillary. It should completely cover the niobium pin. A secure seal can be achieved when the solder extends over a length of about 3 to 4 turns on the Mo-wound. A typical fusing length here is 1 mm.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die Figuren zei¬ gen :In the following, the invention will be explained in more detail with reference to several embodiments. In the figures ¬ gen:
Figur 1 eine Metallhalogenidlampe schematisch; Figur 2 eine neuartige Ausführungsform des Endbereichs; Figur 3 die Schwankung der Farbtemperatur bei neuartigen Lampen; Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Endbe¬ reichs;FIG. 1 shows a metal halide lamp schematically; FIG. 2 shows a novel embodiment of the end region; Figure 3 shows the variation of the color temperature with novel lamps; Figure 4 shows another embodiment of the Endbe ¬ empire;
Figur 5 die Schwankung der Farbtemperatur bei konventionellen Lampen; Figur 6 ein Detail des Endbereichs bei konventionellen Lampen .Figure 5 shows the variation of the color temperature in conventional lamps; FIG. 6 shows a detail of the end region in conventional lamps.
Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Ein Ausführungsbeispiel einer Metallhalogenid- Hochdruckentladungslampe 1 zeigt Figur 1. Sie hat ein ke¬ ramisches Entladungsgefäß 2, das zweiseitig verschlossen ist. Es ist längsgestreckt und hat zwei Enden 3 mit Ab¬ dichtungen. Im Innern des Entladungsgefäßes sitzen zwei Elektroden 4 einander gegenüber. Die Abdichtungen sind als Kapillaren 5 ausgeführt, in denen ein Durchführung 6 mittels Glaslot 19 abgedichtet ist. Aus der Kapillare 5 ragt jeweils das Ende der Durchführung 6, die entladungs- seitig mit der zugeordneten Elektrode 4 in bekannter Weise verbunden ist, hervor. Diese ist über eine Stromzuführung 7 und eine Quetschung 8 mit Folie 9 mit einem So¬ ckelkontakt 10, verbunden. Der Kontakt 10 sitzt am Ende eines das Entladungsgefäß umgebenden Außenkolbens 11.An embodiment of a metal halide high pressure discharge lamp 1 shown in Figure 1. It has a ke ¬ ramisches discharge vessel 2 which is sealed at two ends. It is stretched longitudinally and has two ends 3 with seals from ¬. Inside the discharge vessel, two electrodes 4 are located opposite each other. The seals are designed as capillaries 5, in which a bushing 6 is sealed by means of glass solder 19. From the capillary 5 projects in each case the end of the passage 6, the discharge side is connected to the associated electrode 4 in a known manner, out. This is connected via a power supply 7 and a pinch seal 8 with film 9 with a So ¬ ckelkontakt 10, respectively. The contact 10 is seated at the end of an outer bulb 11 surrounding the discharge vessel.
In Figur 2 ist der Endbereich im Detail für eine 70 W Lampe gezeigt. Die Kapillare 5 ist hier integral an das Entladungsvolumen angesetzt. Die Kapillare hat einen In¬ nendurchmesser DKI von 800 μm, der so gewählt ist, dass das Elektrodensystem gerade hineinpasst. Die Durchführung 6 ist aus drei Teilen zusammengesetzt. Das erste front¬ seitig zur Elektrode 4 zeigende Teil 15 ist ein Mo-Stift mit einem Durchmesser Dl von 770 μm. Er hat eine Länge Ll von 7 mm. Frontseitig ist daran der Schaft der Elektrode 4 befestigt. Nach außen hin schließt sich an den Stift 15 ein System aus Mo-Kernstift 16 und darauf aufgeschobenem Mo-Gewickel 17 an, dessen Außendurchmesser D2 680 μm beträgt, bei einer Länge von L2 = 2,5 mm. Daran schließt sich ein Niobstift 18 an mit einem Durchmesser von 730 μm. Seine Eintauchtiefe L3 in die Kapillare beträgt 2,6 mm. Im allgemeinen sollten L2 und L3 etwa gleich groß sein und zusammen etwa 30 bis 50 % der Länge LG des ge¬ samten in der Kapillare befindlichen Teils der Durchführung ausmachen. Das Glaslot 19 ist außen am Ende der Kapillare angebracht und erstreckt sich nach innen etwa soweit, dass es den gesamten eingetauchten Teil des Niobstifts 18 und einen kleinen Teil des Mo-Gewendels 17 abdeckt. Bevorzugt deckt es etwa 3 bis 4 Windungen des Gewendeis 17 bei einer ty- pischen axialen Länge von 1 mm ab.In Figure 2, the end portion is shown in detail for a 70W lamp. The capillary 5 is here attached integrally to the discharge volume. The capillary has a ¬ In nendurchmesser DKI of 800 microns, which is chosen so that the electrode system just fits. The bushing 6 is composed of three parts. The first front ¬ side pointing to the electrode 4 part 15 is a Mo-pin with a diameter Dl of 770 microns. He has a length L1 of 7 mm. Front side of the shaft of the electrode 4 is attached thereto. Outward closes to the pin 15 a system of Mo core pin 16 and Mo Moil 17 slid on it, whose outer diameter D2 is 680 μm, with a length of L2 = 2.5 mm. This is followed by a niobium pin 18 with a diameter of 730 microns. Its immersion depth L3 into the capillary is 2.6 mm. In general, L2 and L3 should be about the same size and together make up about 30 to 50% of the length LG of the entire part of the bushing located in the capillary. The glass solder 19 is externally attached to the end of the capillary and extends inwardly approximately to cover the entire submerged portion of the niobium pin 18 and a small portion of the Mo worm 17. Preferably, it covers about 3 to 4 turns of the Gewendeis 17 at a typical axial length of 1 mm.
Der Spalt hin zur Kapillare im Bereich des ersten Teils 15 der Durchführung ist klein genug um das Hineinlaufen der Füllung in die Kapillare zu verhindern. Er hat eine Spaltbreite von typisch 15 μm. Diese ist auch klein genug um den Heat-Pipe-Effekt zu unterbinden. Es kommt sehr schnell zu einem Gleichgewicht. Andererseits verhindert die kurze Abdichtstrecke des Glaslots auf dem Mo- Gewickel, dass Risse im Glaslot zu einem Leck führen kön¬ nen . Figur 3 zeigt die Farbtemperaturschwankung einer derartigen Lampe. Die Farbtemperatur Tn verändert sich jetzt nur noch in einem Bereich von etwa 100 K. Auch hier sind wieder die Spikes zu ignorieren. Figur 3 zeigt die Verhält¬ nisse bei zwei unterschiedlich gewählten Füllungen mit einer Farbtemperatur von 2660 bzw. 2700 K. Dabei schwankt die Farbtemperatur der Füllung (1) etwa zwischen 2660 und 2770 K, während die der Füllung (2) zwischen etwa 2550 und 2630 K streut.The gap towards the capillary in the region of the first part 15 of the passage is small enough to prevent the infiltration of the filling into the capillary. It has a gap width of typically 15 μm. This is also small enough to prevent the heat pipe effect. It comes very quickly to a balance. On the other hand, prevents the short Abdichtstrecke of the glass solder on the Mo- convoluted that cracks in the glass solder Kings ¬ lead to a leak ¬ nen. Figure 3 shows the color temperature variation of such a lamp. The color temperature Tn now only changes in a range of about 100 K. Again, the spikes are ignored. Figure 3 shows the behaves ¬ nit at two different selected fillings with a color temperature of 2660 and 2700 K. The color temperature of the panel (1) varies between about 2,660 and 2770 K, while that of the filling (2) scatters between about 2550 and 2630 K.
Figur 4 zeigt schließlich eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Durchführung 6, bei der am Ende des ersten Teils 15 in der Nähe des zweiten Teils 16 eine schmale Wärmestaunut 25 umläuft. Typisch ist eine Einkerbtiefe der Nut 25 in der Größenordnung von 50 bis 100 μm. Damit wird der Wärmefluss entlang des massiven ersten Teils verringert und somit die Belastung der Glaslot-basierten Abdichtung reduziert. Bevorzugt sollte die Nut im hinteren Drittel des Mo-Stifts 15 angeordnet sein .Finally, FIG. 4 shows a particularly preferred embodiment of the bushing 6, in which a narrow thermal contra groove 25 circulates in the vicinity of the second part 16 at the end of the first part 15. Typically, a notch depth of the groove 25 in the order of 50 to 100 microns. This reduces the heat flow along the massive first part and thus reduces the stress on the glass solder-based seal. Preferably, the groove should be arranged in the rear third of the Mo-pin 15.
Als Glaslot eignet sich ein bekanntes Glaslot, siehe beispielsweise WO 2005/124823. Als Füllung für das Entladungsgefäß eignet sich jede be¬ kannte Metallhalogenidfüllung . Das System ist jedoch besonders für Füllsysteme geeignet, die ein Halogenid des Cer enthalten. Beispielsweise kann eine Füllung verwendet werden wie in WO9825294, US6525476, WO9928946. Statt Niob kann auch ein anderes niobähnliches Material wie in EP 587238 aufgeführt verwendet werden. As a glass solder is a known glass solder, see for example WO 2005/124823. As a filling for the discharge vessel each be ¬ known metal halide is. However, the system is particularly suitable for filling systems containing a halide of cerium. For example, a filling can be used as in WO9825294, US6525476, WO9928946. Instead of niobium, another niobium-like material can be used, as listed in EP 587238.

Claims

Ansprüche claims
1. Hochdruckentladungslampe mit einem längsgestreckten keramischen Entladungsgefäß mit einer Metallhaloge- nid-Füllung, an dessen Enden eine Elektrode mittels einer Durchführung in einer Kapillare abgedichtet ist, die einen gegebenen Innendurchmesser DKI besitzt, wobei die Durchführung aus drei Teilen zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung aus einem überwiegend aus Mo bestehendem Stift als erstem, frontseitigen Teil besteht, dessen Durchmesser einen Spalt von maximal 20 μm gegenüber der Kapillare belässt und dessen Länge Ll 50 bis 70 % der Gesamtlänge LG des in der Kapillare be¬ findlichen TeIs der Durchführung beträgt, sowie aus einem Mittelteil, bestehend aus einem Kernstift, der überwiegend aus Mo besteht und einem darauf aufge¬ brachten Gewickel aus Mo, dessen Durchmesser D2 einen Spalt von 40 bis 80 μm gegenüber der Kapillare belässt und dessen Länge L2 15 bis 30 % der Gesamt¬ länge LG ausmacht, sowie aus einem am Ende befindli- chen Niobstift, dessen Durchmesser einen Spalt von 25 bis 45 μm zur Kapillare hin belässt, wobei die Länge L3 des in der Kapillare befindlichen Teils des Niobstifts etwa 20 bis 35 % der Gesamtlänge LG aus¬ macht, wobei die Durchführung mittels eines Glaslots abgedeckt ist, das sich von außen über mehrere, insbesondere 3 bis 4, Windungen des Mo-Gewickels er¬ streckt .A high pressure discharge lamp comprising an elongated ceramic discharge vessel having a metal halide fill at the ends of which an electrode is sealed by means of a passage in a capillary having a given inside diameter DKI, the feedthrough being composed of three parts, characterized in that the implementation consists of a predominantly consisting of Mo pin as the first, front part, the diameter of which leaves a gap of 20 microns with respect to the capillary and whose length Ll is 50 to 70% of the total length LG of the capillary be ¬ sensitive TeIs the implementation and of a central part consisting of a core pin which consists mainly of Mo and up it ¬ brought Gewickel of Mo, whose diameter D2 leaves a gap of 40 to 80 microns with respect to the capillary and the length L2 from 15 to 30% of the total ¬ length LG makes up, as well as one from the end i- chen niobium pin, the diameter of which leaves a gap of 25 to 45 microns to the capillary toward, wherein the length L3 of the part of the niobium pin located in the capillary makes up about 20 to 35% of the total length LG from ¬, and that the implementation by means of a glass solder covered is that from the outside over several, in particular 3 to 4, turns of the Mo-war ¬ he stretches.
2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der frontseitige Mo-Stift an seinem dem Mittelteil zugewandten Ende eine umlaufende Nut besitzt.2. High-pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that the front side Mo-pin its middle part facing the end has a circumferential groove.
3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung ein Halogenid des Cers enthält .3. High-pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that the filling contains a halide of the cerium.
4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Entladungsgefäß und Kapillare einstückig ausgebildet sind. 4. High-pressure discharge lamp according to claim 1, characterized in that the discharge vessel and capillary are integrally formed.
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