EP2737518A1 - Gasentladungslampe mit getter, und verfahren zum herstellen der gasentladungslampe - Google Patents

Gasentladungslampe mit getter, und verfahren zum herstellen der gasentladungslampe

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Publication number
EP2737518A1
EP2737518A1 EP12727852.1A EP12727852A EP2737518A1 EP 2737518 A1 EP2737518 A1 EP 2737518A1 EP 12727852 A EP12727852 A EP 12727852A EP 2737518 A1 EP2737518 A1 EP 2737518A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
getter material
discharge vessel
receptacle
gas discharge
discharge lamp
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Withdrawn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
EP12727852.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Appel
Armin Konrad
Christina Wille
Markus SCHÖNHEITS
Matthias Schiplage
Renate Hirrle
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 EP2737518A1 publication Critical patent/EP2737518A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/24—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H01J61/26—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering; Means for preventing blackening of the envelope
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
    • H01J61/72—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a main light-emitting filling of easily vaporisable metal vapour, e.g. mercury
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J7/00—Details not provided for in the preceding groups and common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J7/14—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
    • H01J7/18—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
    • H01J7/186—Getter supports
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/26—Sealing together parts of vessels
    • H01J9/265—Sealing together parts of vessels specially adapted for gas-discharge tubes or lamps
    • H01J9/266—Sealing together parts of vessels specially adapted for gas-discharge tubes or lamps specially adapted for gas-discharge lamps

Definitions

  • a low-pressure gas discharge lamp has a discharge vessel, which on the inside with a
  • mercury (Hg) vapor is used as the gas filling to emit ultraviolet (UV) radiation and, in addition, usually argon (Ar) as the background gas.
  • the mercury vapor is thereby generated by introducing mercury in liquid form, in the form of mercury alloys or in the form of other mercury mixtures in the lamp and a portion of the mercury evaporates during operation of the lamp and a typical
  • Gas discharge lamps is that contaminants of the lamp atmosphere, in particular with water and carbon dioxide, require the introduction of a relatively high amount of mercury in the lamp, since a part of the mercury reacts with the impurities and thus no longer for the
  • Impurities from the ambient air is at least partially saturated and thus in the subsequent operation of the lamp is no longer the full drying capacity for in the
  • Embodiments may each be combined with one or more other of the embodiments or configurations described herein.
  • the gas discharge lamp further comprises getter material (in other words, a material having the function of a getter) in the discharge vessel, wherein the getter material has been introduced into the discharge vessel in anhydrous form.
  • getter material in other words, a material having the function of a getter
  • a “getter material” or “getter” may, for example, be a chemically reactive
  • the gas discharge lamp may be any gas discharge lamp, for example any one
  • Gas discharge lamps or discharge vessels for example lamp bulb
  • lamp bulb gas discharge lamps or discharge vessels
  • Desiccant / s) in the discharge vessel by introducing at least one receptacle in which the / the
  • the at least one receptacle can according to
  • Getter material (s) is / are enclosed and does not come into contact with the ambient atmosphere (in particular the lamp atmosphere) and after being introduced into the ambient atmosphere (in particular the lamp atmosphere) and after being introduced into the ambient atmosphere (in particular the lamp atmosphere) and after being introduced into the ambient atmosphere (in particular the lamp atmosphere) and after being introduced into the ambient atmosphere (in particular the lamp atmosphere) and after being introduced into the ambient atmosphere (in particular the lamp atmosphere) and after being introduced into the ambient atmosphere (in particular the lamp atmosphere)
  • Discharge vessel (for example, after evacuation and / or sealing of the discharge vessel) can be opened so that the / s contained in the receptacle / n
  • a gas discharge lamp such as a low pressure gas discharge lamp (e.g., one on a
  • UV radiation ultraviolet radiation.
  • This UV radiation can cause the getter material (e.g., desiccant) or the getter material
  • Receptacle is chosen so that it absorbs the UV radiation in whole or in part.
  • the at least one receptacle may have an ampoule or be formed as an ampoule.
  • the ampoule may, for example, a glass ampoule (for
  • Example a silica glass ampoule (also referred to as a quartz glass ampoule) or a glass ampoule made of a UV-opaque glass) or a ceramic ampoule.
  • a silica glass ampoule also referred to as a quartz glass ampoule
  • a glass ampoule made of a UV-opaque glass or a ceramic ampoule.
  • incorporation into the lamp may take the form of one or more getter material (e.g.
  • Desiccant filled ampule for example, glass ampoule or ceramic ampoule
  • the ampoule can
  • the ampoule can be opened after sealing the lamp by means of a suitable technique.
  • the ampule may be opened by heating, for example by heating a metal wire connected to the ampule (eg wound around the ampule) by means of an electrical current (eg DC current) or inductively and thereby applying a voltage in the material of the ampule (eg glass ) (thermally induced voltage), which causes the ampule to open (clearly break open).
  • the ampoule can be optically, for example by means of a
  • the getter material e.g., desiccant
  • the getter material may contact the lamp atmosphere and deliver it
  • Remove debris e.g., traces of water.
  • Ampoule contents i.e., the (or) in the ampoule
  • Ampoule in general, in the receptacle
  • Ampoule in general, from the
  • the retainer of the ampule may be a perforated partition.
  • the perforated partition may be made of glass (for example in the case of a glass ampule) or of ceramic (for example in the case of a ceramic ampule).
  • the retainer may be an open-pore sintered glass plate or an open-pored one
  • open-pored foam glass plate or sintered glass plate can each be chosen so that on the one hand the
  • Getter material (e.g., desiccant) not by the
  • Pores or pores can escape from the ampule (since the holes or pores are clearly too small for this purpose) and, on the other hand, the lamp atmosphere and contaminants contained in the lamp atmosphere, such as water with the getter material (e.g.
  • Pores for the passage of impurities e.g.
  • Receptacle one ampoule (for example, a glass ampoule or a ceramic ampule) and one in the ampoule
  • the introduction of the getter material (s) may take place in the form of an ampoule containing a crucible (e.g., metal crucible).
  • a crucible formed as a metal crucible may, for example, comprise or consist of at least one of the following metals or an alloy of at least two of the following metals: molybdenum, tungsten, iron, nickel, cobalt, manganese, chromium.
  • the crucible eg metal crucible
  • the crucible (e.g., metal crucible) may be made according to a
  • Embodiment have one or more openings so that the getter material (s) (eg desiccant) can come into contact with the lamp atmosphere after opening the ampule without falling out of the ampule.
  • the size of the opening (s) can be chosen so that on the one hand the getter material can not pass through the openings of the crucible, on the other hand, however, the lamp atmosphere and contained therein
  • Contaminants e.g., water, carbon dioxide, and / or other gas molecules
  • Contaminants may contact the getter material in the crucible through the openings.
  • the receptacle for example, an ampoule, an ampoule having therein
  • crucible e.g., metal crucible
  • a crucible e.g., metal crucible
  • Getterrial eg a getter with Getter Ober for water, a getter with Getter Ober for carbon dioxide (C0 2 ), etc.
  • Getter materials that in mutual contact in an undesirable manner (exothermic) chemically
  • getter materials can not come into contact with each other, they can each (after opening the
  • Receptacle can come into contact with the atmosphere. This principle may be extended accordingly to three or more getter materials, some or all of which undesirably react with each other. Alternatively or additionally, getter materials which do not react chemically with one another may also be present in separate chambers
  • Getter material after opening the receptacle with the ambient atmosphere can come into contact.
  • Lampenkolbens and the ampoule or with the aid of a glass solder, which acts as a primer made.
  • the / can
  • Discharge vessel be free to move and, for example, with the phosphor coating on the inside of the
  • Receiving containers is introduced into the discharge vessel.
  • the directly introduced and introduced by means of the receptacles or the getter material can have the same getter materials or different getter materials or be.
  • the getter material e.g., desiccant
  • the getter material may be in the form of regular (in other words, regularly shaped) bodies, for example in the form of pressed or sintered bodies or in the form of
  • the getter material e.g., desiccant
  • the getter material may be in the form of, for example, pressed or sintered bodies or in the form of
  • Size regimes ranging from about 1 mm to about 2 mm are introduced into the discharge vessel of the lamp.
  • the introduction of the getter material can in this case take place, for example, before a pumping process into the discharge vessel, for
  • the getter material e.g., desiccant
  • the getter material may be a small one
  • Example desiccant are introduced in anhydrous form in the lamp or be.
  • the getter material e.g., desiccant
  • the getter material has its full effectiveness and thus contaminates the getter material
  • Coating is introduced, which must be activated only by drying and heating.
  • Desiccant / s into the discharge vessel by introducing a receptacle in which the getter / the / is ien / is contained, carried in the discharge vessel.
  • Getter bound water can vary according to different
  • Embodiments be avoided by the (or the) getter (s) against UV light and / or before
  • the introduction of the getter (or getter) into the discharge vessel may be effected by means of a receptacle such as an ampoule respectively.
  • Getter capability is available. By admixture in the (phosphor) coating, however, the getter would come into contact with the atmosphere and be completely or partially saturated with water or dissolved in water.
  • Gettersubstanzen in particular desiccants used, which differ from the pyroborates and magnesium oxide in that they have a stronger drying effect.
  • desiccants which differ from the pyroborates and magnesium oxide in that they have a stronger drying effect.
  • phosphorus pentoxide P 2 O 5
  • P 2 O 5 phosphorus pentoxide
  • CaCl 2 Calcium chloride (CaCl 2 ), magnesium chloride (MgCl 2 ), calcium oxide (CaO), silica gel (also referred to as silica gel) (Si0 2 ), various molecular sieves or alumina (A1 2 0 3 ) (also highly dispersed alumina such as Alu C) or Mixtures of these substances in anhydrous form in the lamp or in the discharge vessel of the lamp (eg
  • Lamp bulb are introduced.
  • in anhydrous form it can be understood that the composition of the particular drying agent (e.g.
  • Substance formula (ie P 2 0 5 in the case of phosphorus pentoxide) corresponds and the number adsorbed on the surface
  • the introduction of the getter substances can take place before or after the coating process with phosphor. In other words, the introduction of the getter substances in the
  • Discharge vessel of the lamp carried out before or after a phosphor coating under a
  • Phosphor layer are arranged) and / or the application of additional layers after the application of the
  • the getter material (s) (eg, desiccant) is / are not introduced in the form of a coating.
  • one or more ampoules are used.
  • one or more ampoules for example glass ampoules or ampoules.
  • Ceramic ampoules for introducing the or
  • Getter materials used If ampoules are used, they can be attached to an electrode frame or to two opposite electrode racks of the lamp, for example (in the case of a lamp with
  • Electrodes It is also possible to fix the ampoules on the lamp vessel before the coating process. This can be achieved by heating above the transformation temperature and gluing the glass surfaces of the lamp envelope and the ampoule directly together, or with the aid of a glass solder
  • Phosphorus pentoxide P 2 0 5 .
  • substances such as CaO and P 2 0 5 in Use combination in addition to their drying effect special Gettereigenschaften on the one hand for acids such as carbon dioxide (C0 2 ), and on the other hand for bases such as ammonia (NH 3 ), in which example CaO as an acid getter and P 2 0 5 acts as a base getter.
  • FIG. 1 shows a gas discharge lamp according to one embodiment
  • embodiment; 3 shows a gas discharge lamp according to another
  • Figure 5 shows a receptacle for use in a
  • Figure 6 shows a receptacle for use in a
  • FIG. 7 shows a method for producing a gas discharge lamp according to a further embodiment
  • FIG. 8 is a flowchart for illustrating a
  • Fig. 1 shows a gas discharge lamp 100 according to a
  • Embodiment as a schematic cross-sectional drawing.
  • the gas discharge lamp 100 is designed as a flashlight and has a discharge vessel 101, which is in the form of a rod
  • a phosphor coating 101a is applied, which is used for converting during the
  • the gas discharge lamp 100 has at the two ends of the discharge vessel 101 in each case a base 104 with
  • each electrode 107 with an associated electrode frame 108 (also referred to as electrode holder) are each connected to the respective base 104.
  • the gas discharge lamp 100 further has a receptacle 103, which getter material 102 in anhydrous form contains.
  • the getter material 102 may comprise or be, for example, one or more (for example, different) desiccants, and may include, for example, one or more of the materials described herein. In the case of several (for example different) getter materials in the receptacle 103, the individual
  • Getter materials may for example be contained in separate chambers of the receptacle, so that the
  • Getter materials do not come into contact with each other.
  • the receptacle 103 and thus the getter 102 contained therein are disposed within the discharge vessel 101.
  • the receptacle 103 is attached to one of the two electrode racks (electrode holder) 108 in the discharge vessel 101.
  • a receptacle may be provided on each of the two electrode racks 108
  • Receiving containers may be attached to one or both electrode racks 108 (not shown).
  • the receptacle 103 may, for example, as a
  • Ampulle be formed, for example, as a glass ampoule or ceramic ampule, for example, as an ampoule of a UV-absorbing glass according to one embodiment.
  • the receptacle 103 may, for example, be a glass ampule having a crucible therein (e.g.
  • the getter material may be contained in the crucible.
  • the receptacle may be formed, for example, as a metal capsule.
  • the receptacle 103 may be arranged to be in a locked state (in other words, a state in which the receptacle contained in the receptacle 103)
  • Receptacle 103 prevailing atmosphere in contact comes may have been introduced into the discharge vessel 101 of the gas discharge lamp 100 and after the introduction
  • Atmosphere comes into contact.
  • the getter material 102 contained therein prematurely comes into contact with the ambient atmosphere and may possibly be saturated in whole or in part with atmospheric impurities (in particular water), as already described hereinbefore.
  • the gas discharge lamp 200 according to the one shown in FIG.
  • Embodiment differs from the gas discharge lamp 100 according to the embodiment shown in Fig. 1 in that the receptacle 103 with the therein contained
  • Getter material 102 is not attached to an electrode frame 108 of the lamp 200 but on the inside of the discharge vessel 101.
  • the receptacle 103 may be permanently connected to the discharge vessel 101 or the inside
  • Be coated coating 101 a of the discharge vessel 101 For example, in the case of a glass ampule formed receiving receptacle 103, the receiving receptacle 103, ie, the glass ampoule to be glued to the discharge vessel 101, for example, directly by melting the ampoule to the inside of the discharge vessel 101 or by acting as a bonding agent glass solder.
  • further receiving containers can be arranged or fastened on the inside of the discharge vessel 101 (not shown).
  • FIG. 3 shows a gas discharge lamp 300 according to another embodiment.
  • Embodiment differs from the gas discharge lamp 200 according to the embodiment shown in FIG. 2 in that the getter material 102 is directly, i. without in one
  • Receptacle 103 to be included in the
  • Discharge vessel 101 is introduced. According to the embodiment shown in Fig. 3, the getter material 102 on the inside of the discharge vessel 101 in the form of a
  • more than one powder tablet may be included in the discharge vessel 101 (not shown).
  • FIG. 4 shows a gas discharge lamp 400 according to another embodiment.
  • Embodiment differs from the gas discharge lamp 300 according to the embodiment shown in Fig. 3 in that the getter material 102 in the form of regularly shaped
  • Body or particles may be, for example, compacts, sintered bodies or enamel regulators, according to a
  • the individual particles of the getter material 102 For example, a size (eg diameter) in the
  • the particles may, for example, have been introduced into the discharge vessel 101 before a pumping process.
  • the particles or bodies e.g., compacts, sintered bodies or
  • Enamel regulators may be released in the discharge vessel 101
  • FIGS. 1 to 4 are only exemplary and, according to alternative embodiments, a gas discharge lamp or a discharge vessel with any other shape can be used and / or the lamp as an electrodeless lamp can be trained.
  • Fig. 5 shows, as a cross-sectional view, a receptacle 500 for use in a gas discharge lamp according to one embodiment, for example for use in one
  • the glass ampoule 501 has a predetermined breaking point 503, at which the glass ampoule 501 can break on heating, so that the getter material 102 contained in the glass ampoule 501 can come into contact with the lamp atmosphere.
  • Embodiment may be at the predetermined breaking point 503, for example, a metal wire (not shown) wound around the ampoule 501, for example by means of an electric
  • the glass ampule 501 further comprises a sintered glass plate 502, which is referred to as
  • Getter material 102 can not pass through the sintered glass plate 502 and on the other hand is so large that the
  • Lamp atmosphere and impurities contained therein through the sintered glass plate 502 through the getter 102 can come into contact.
  • the glass ampoule 501 the glass ampoule 501
  • the receptacle 600 has an ampoule 601, which may be formed, for example, as a glass ampoule.
  • a metal crucible 602 is arranged, which contains getter material (not shown).
  • the metal crucible 602 may, for example, comprise or consist of one or more of the following metals or an alloy of two or more of the following metals: molybdenum, tungsten, iron, nickel, cobalt, manganese, chromium.
  • the metal crucible 602 has a plurality of openings 603.
  • the openings 603 are on a front side of the
  • the openings 603 have such a size that, on the one hand, the getter material can not escape from the metal crucible 602 and, on the other hand, the getter material can come into contact with the surrounding atmosphere (for example lamp atmosphere) after opening the ampoule 601.
  • the ampoule 601 is shown in the closed state.
  • the receptacle 600 i. the ampoule 601 with the metal crucible 602 therein and in turn therein
  • the getter material can be introduced into the discharge vessel of the gas discharge lamp and, for example, after the sealing of the gas discharge lamp
  • Discharge vessel from outside the discharge vessel be opened (for example by means of heating or by means of a laser beam).
  • the ampoule 601 has a predetermined breaking point 501, at which the ampoule 601 can break when heated, so that the getter material contained in the ampoule 601 (more precisely, in the metal crucible 602) interacts with the lamp atmosphere can come into contact.
  • the metal crucible 602 may serve to protect the getter material from the UV radiation generated during operation of the lamp.
  • FIG. 7 shows a method 700 for producing a
  • getter material is introduced into a discharge vessel of the gas discharge lamp, wherein the getter material is introduced into the discharge vessel in anhydrous form.
  • the introduction of the getter material may be in accordance with one or more of the embodiments described herein.
  • the getter material may include one or more of the herein
  • the discharge vessel may have any shape.
  • FIG. 8 shows a diagram 800 for illustrating an exemplary process flow in a method for
  • pistons can be cut from a glass tube and the ends of the
  • Pistons can be tapered and rounded. Subsequently, according to an embodiment, one or more
  • Receptacles e.g., one or more ampoules,
  • one or more glass ampoules with getter material contained therein on the inner bulb surface be attached.
  • the receptacle (s) eg, the ampoule (s)
  • the receptacle (s) may be closed so that the getter material contained therein does not come in contact with the surrounding atmosphere.
  • the coated flasks may be baked in a bake oven, for example at a temperature of about 600 ° C (alternatively at another suitable temperature).
  • one plate each with pump tube and electrode frame can be fused to the piston ends.
  • one or more receptacles may be attached to getter material at one or both electrode racks. That or the
  • the air from the lamp can be pumped and the lamp (or the lamp envelope) can with a
  • getter material may then be in the form of particles about 1 mm to about 2 mm in size (for example
  • Particles may alternatively or in addition to those in the
  • gas-tight closing of the lamp or the introduced receptacles are opened (for example by means of heating or by means of a
  • a gas discharge lamp has a discharge vessel and getter material in the discharge vessel, wherein the getter material has been introduced into the discharge vessel in anhydrous form.
  • the getter material has been introduced into the discharge vessel after a phosphor coating process of the discharge vessel.
  • the getter material is prior to a phosphor coating process of
  • Discharge vessel has been introduced into the discharge vessel. According to a further embodiment, the
  • Gas discharge lamp further comprises a receiving receptacle, which is arranged in the discharge vessel, wherein the
  • Getter material is contained in the receptacle.
  • the ampoule is designed as a glass ampoule or as a ceramic ampoule.
  • the ampoule may comprise or consist of a glass material or a ceramic material.
  • the ampoule comprises a UV-absorbing glass or consists of such a glass.
  • the ampoule may be a UV-opaque or nearly opaque glass or
  • Getter material is contained in the crucible.
  • the crucible has one or more openings which have a size such that the getter material contained in the crucible is retained in the crucible.
  • the crucible is designed as a metal crucible.
  • the metal crucible comprises at least one or an alloy of at least two of the following metals: molybdenum, tungsten, iron, nickel, cobalt, manganese, chromium.
  • the metal crucible can according to an embodiment of one or more or of a
  • the getter material has a first getter material and a second getter material.
  • the first getter material and the second getter material may be the same or different getter materials.
  • the first getter material and the second getter material may, for example, be getter materials which would chemically react on contact with each other, for example, with heat generation, ie exothermic.
  • the getter material may, for example, be getter materials which would chemically react on contact with each other, for example, with heat generation, ie exothermic.
  • the getter material comprises a first getter material and a second getter material, wherein the first getter material is contained in the receptacle and the second
  • the getter material is introduced directly into the discharge vessel, such that the getter material can come into contact with the inside of the discharge vessel.
  • the getter material can be freely movable in the discharge vessel, for example.
  • the getter material is contained in the discharge vessel in the form of regularly shaped bodies.
  • the bodies may comprise, for example, pressed bodies and / or sintered bodies and / or enamel regulators, or be designed as such.
  • the bodies have a size (for example diameter) in the range of about 1 mm to about 2 mm.
  • the getter material has a drying agent or is as such
  • Calcium chloride magnesium chloride, calcium oxide, silica gel, a molecular sieve, alumina (for example, fumed alumina such as Alu C).
  • alumina for example, fumed alumina such as Alu C.
  • Desiccant one or any combination of two or more of the aforementioned drying agent.
  • the drying agent comprises two or more desiccants
  • these desiccants will be separate from one another (for example, contained in two or more separate receptacles or in a receptacle having two or more chambers).
  • Discharge vessel is introduced. According to one embodiment, the introduction of the
  • Getter material after a phosphor coating process of the discharge vessel is introduced before a phosphor coating process of the discharge vessel.
  • the introduction of the getter material into the discharge vessel takes place in that a
  • Receptacle containing the getter material is introduced into the discharge vessel.
  • the receptacle is closed when introduced into the discharge vessel.
  • Discharge vessel can after introduction of the
  • the Shelf be sealed in the discharge vessel.
  • the receptacle can be opened after sealing the discharge vessel.
  • Receptacle to an ampoule which is opened after sealing the discharge vessel by heating or by means of a laser beam.
  • the discharge vessel is evacuated before the sealing of the discharge vessel.
  • Discharge vessel can be evacuated, for example, after the introduction of the closed receptacle in the discharge vessel.
  • the discharge vessel can be evacuated before the introduction of the closed receptacle into the discharge vessel.
  • the introduction of the getter material into the discharge vessel takes place in that the getter material is introduced directly into the discharge vessel, such that the getter material with the inside of the discharge Discharge vessel can come into contact.
  • the getter material not to be contained by means of a receptacle filled with the getter material, but directly (in other words, without being contained in a separate receptacle) into the receptacle
  • the bodies may have a size (e.g., a diameter) in the range of about 1 mm to about 2 mm according to one embodiment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

Eine Gasentladungslampe (100, 200) gemäß einer Ausführungsform weist ein Entladungsgefäß (101) auf. Die Gasentladungslampe (100, 200) weist ferner Gettermaterial (102) in dem Entladungsgefäß (101) auf, wobei das Gettermaterial (102) in wasserfreier Form in das Entladungsgefäß eingebracht worden ist. Bei einem Verfahren (500) zum Herstellen einer Gasentladungslampe gemäß einer weiteren Ausführungsform wird Gettermaterial in ein Entladungsgefäß der Gasentladungslampe eingebracht, wobei das Gettermaterial in wasserfreier Form in das Entladungsgefäß eingebracht wird.

Description

Beschreibung
GASENTLADUNGSLAMPE MIT GETTER , UND VERFAHREN UM HERSTELLEN DER
GASENTLADUNGSLAMPE
Ausführungsformen der Erfindung betreffen eine
Gasentladungslampe und ein Verfahren zum Herstellen einer Gasentladungslampe . Gasentladungslampen wie zum Beispiel
Niederdruckgasentladungslampen sind heutzutage weit
verbreitet. Eine Niederdruckgasentladungslampe weist ein Entladungsgefäß auf, das an der Innenseite mit einem
fluoreszierenden Leuchtstoff (Phosphor) beschichtet ist. Als Gasfüllung dient derzeit in der Regel Quecksilber (Hg) -Dampf zur Emission von Ultraviolett (UV) -Strahlung und zusätzlich meist Argon (Ar) als Hintergrundgas. Der Quecksilberdampf wird dabei dadurch erzeugt, dass Quecksilber in flüssiger Form, in Form von Quecksilberlegierungen oder in Form von anderen Quecksilbergemischen in die Lampe eingebracht wird und ein Teil des Quecksilbers während des Betriebs der Lampe verdampft und sich im Betrieb ein typischer
Quecksilberdampfdruck einstellt. Die Quecksilberatome des Quecksilberdampfes werden im Rahmen eines Entladungsprozesses zur Emission von UV-Strahlung angeregt, welche von der
Leuchtstoffbeschichtung in sichtbares Licht umgewandelt wird.
Ein Problem bei der Herstellung derartiger
Gasentladungslampen besteht darin, dass Verunreinigungen der Lampenatmosphäre, insbesondere mit Wasser und Kohlendioxid, das Einbringen einer relativ hohen Menge an Quecksilber in die Lampe erfordern, da ein Teil des Quecksilbers mit den Verunreinigungen reagiert und somit nicht mehr für den
Entladungsprozess , der für die Lichterzeugung notwendig ist, verfügbar ist. Beispielsweise aus WO 2004/055860 AI ist es bekannt,
Magnesiumoxid oder Erdalkalimetall-Pyroborate, welche das Wasser binden sollen, in Form einer Beschichtung oder als Bestandteile einer Beschichtung in die Lampe einzubringen. Ein Nachteil dieses Vorgehens besteht darin, dass die
Trocknungswirkung (= Getterwirkung) relativ schwach im
Vergleich zu anderen Trocknungsmitteln (= Gettermaterialien) ist. Ein Grund hierfür ist, dass das Trocknungsmittel in Form einer Beschichtung vorliegt, die erst durch Trocknen und Erhitzen ihre Wirksamkeit erhält (sogenannte Aktivierung) . Diese Aktivierung ist zum Erreichen einer guten
Trocknungswirkung nicht ausreichend, da einerseits die
Temperaturen beim Ausheizprozess zu niedrig sind und
andererseits nach dem Ausheizprozess Verunreinigungen aus der Umgebungsluft von der Beschichtung aufgenommen werden können, so dass diese bereits bei der Herstellung der Lampe mit
Verunreinigungen aus der Umgebungsluft zumindest teilweise gesättigt wird und somit im späteren Betrieb der Lampe nicht mehr die volle Trocknungskapazität für in der
Lampenatmosphäre enthaltene Verunreinigungen zur Verfügung steht .
Ein der Erfindung zugrunde liegendes Problem kann darin gesehen werden, eine Gasentladungslampe und ein
Herstellungsverfahren für eine Gasentladungslampe
bereitzustellen, bei der die Konzentration an
Verunreinigungen der Lampenatmosphäre im Vergleich zu
herkömmlichen Lampen verringert ist. Das Problem wird gelöst durch eine Gasentladungslampe und ein Verfahren zum Herstellen einer Gasentladungslampe mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.
Beispielhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen
Patentansprüchen beschrieben.
Die hierin im Zusammenhang mit der Gasentladungslampe
beschriebenen Ausführungsformen gelten sinngemäß auch für das Verfahren und umgekehrt. Ferner ist anzumerken, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen und Ausgestaltungen sich nicht gegenseitig ausschließen, sondern dass eine oder mehrere der hierin beschriebenen Ausführungsformen oder
Ausgestaltungen jeweils mit einer oder mehreren anderen der hierin beschriebenen Ausführungsformen oder Ausgestaltungen kombiniert werden können.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine Gasentladungslampe bereitgestellt. Die Gasentladungslampe weist ein
Entladungsgefäß auf. Die Gasentladungslampe weist ferner Gettermaterial (anders ausgedrückt, ein Material mit der Funktion eines Getters) in dem Entladungsgefäß auf, wobei das Gettermaterial in wasserfreier Form in das Entladungsgefäß eingebracht worden ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Herstellen einer Gasentladungslampe bereitgestellt, welches das Einbringen von Gettermaterial in ein Entladungsgefäß der Gasentladungslampe aufweist, wobei das Gettermaterial in wasserfreier Form in das Entladungsgefäß eingebracht wird.
Unter einem „Gettermaterial" oder „Getter" kann im Rahmen dieser Anmeldung beispielsweise ein chemisch reaktives
Material oder chemisch reaktiver Stoff verstanden werden, das bzw. der die Eigenschaft aufweist, dass an der Oberfläche des Getters bestimmte Moleküle (z.B. Kohlendioxid-,
Kohlenmonoxid- oder Wassermoleküle) mit den Atomen des
Gettermaterials eine direkte chemische Verbindung eingehen oder die Moleküle durch Sorption festgehalten werden. Dabei können die Moleküle physisorbiert oder chemisorbiert sein. Auf diese Weise können die Moleküle mittels des Getters „eingefangen" werden, was auch als „Gettern" bezeichnet wird. Unter einem „Trocknungsmittel" kann im Rahmen dieser
Anmeldung beispielsweise ein Material oder Stoff verstanden werden, das bzw. der dazu dient Wasser zu entziehen. Das Wasser kann beispielsweise chemisch gebunden werden, oder die Trocknung kann durch Adsorption erfolgen. Insbesondere kann der Begriff „Trocknungsmittel", so wie hierin gebraucht, beispielsweise ein Gettermaterial bezeichnen, das dazu geeignet ist, Wasser bzw. Wassermoleküle aus einer
Umgebungsatmosphäre einzufangen bzw. zu gettern.
Unter dem Ausdruck „wasserfrei" oder „in wasserfreier Form" kann im Rahmen dieser Anmeldung verstanden werden, dass die Zusammensetzung eines Materials, insbesondere die
Zusammensetzung der hierin beschriebenen Gettermaterialien (z.B. Trocknungsmittel), seiner chemischen Substanzformel entspricht und die Anzahl an oberflächlich adsorbierten
Wassermolekülen gleich Null oder minimal ist, wobei „minimal" der Wasserkonzentration nach vollständiger Trocknung bzw. Aktivierung entspricht.
Die Gasentladungslampe kann eine beliebige Gasentladungslampe sein, zum Beispiel eine beliebige
Niederdruckgasentladungslampe .
Die Gasentladungslampe und/oder das Entladungsgefäß der
Gasentladungslampe können eine beliebige Form aufweisen.
Beispielsweise kann die Lampe als Stablampe ausgebildet sein und das Entladungsgefäß kann als stabformiger Lampenkolben
(z.B. Glaskolben) ausgebildet sein, alternativ können jedoch beliebige andere Arten und/oder Formen von
Gasentladungslampen bzw. Entladungsgefäßen (zum Beispiel Lampenkolben) gewählt werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Gettermaterial ein erstes Gettermaterial (zum Beispiel ein erstes
Trocknungsmittel) und mindestens ein weiteres Gettermaterial (zum Beispiel Trocknungsmittel) aufweisen. Das mindestens eine weitere Gettermaterial kann beispielsweise ein von dem ersten Gettermaterial verschiedenes Gettermaterial sein. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Einbringen des/der Gettermaterials/ - ien (z.B. des/der
Trocknungsmittel/s) in das Entladungsgefäß durch Einbringen mindestens eines Aufnahmebehältnisses , in dem das/die
Gettermaterial/ - ien enthalten ist/sind, in das
Entladungsgefäß erfolgen.
Das mindestens eine Aufnahmebehältnis kann gemäß
verschiedenen Ausführungsformen so eingerichtet sein, dass es beim Einbringen in das Entladungsgefäß verschlossen ist (mit anderen Worten, dass das/die darin enthaltene/n
Gettermaterial/ - ien eingeschlossen ist/sind und nicht mit der Umgebungsatmosphäre (insbesondere der Lampenatmosphäre) in Kontakt kommt/kommen) und nach dem Einbringen in das
Entladungsgefäß (zum Beispiel nach einer Evakuierung und/oder Versiegelung des Entladungsgefäßes) geöffnet werden kann, so dass das/die in dem Aufnahmebehältnis enthaltene/n
Gettermaterial/ - ien mit der Lampenatmosphäre in Kontakt kommt/kommen. Dadurch, dass das Gettermaterial in einem verschlossenen Aufnahmebehältnis in das Entladungsgefäß der Lampe eingebracht wird und das Aufnahmebehältnis erst nach dem Einbringen (z.B. nach Evakuierung und/oder Versiegelung des Entladungsgefäßes) geöffnet wird, kann zum Beispiel vermieden werden, dass das in dem Aufnahmebehältnis
enthaltene Gettermaterial vorzeitig (z.B. vor einer
Evakuierung und/oder Versiegelung des Entladungsgefäßes) mit der Lampenatmosphäre und darin enthaltenen Verunreinigungen in Kontakt kommt und möglicherweise durch die
Verunreinigungen teilweise gesättigt wird.
Beim Betrieb einer Gasentladungslampe wie zum Beispiel einer Niederdruckgasentladungslampe (z.B. einer auf einer
Quecksilberentladung basierenden
Niederdruckgasentladungslampe) entsteht Ultraviolett (UV) - Strahlung. Diese UV-Strahlung kann dazu führen, dass das Gettermaterial (z.B. Trocknungsmittel) oder die im
Gettermaterial (z.B. Trocknungsmittel) gebundenen Verunreinigungen (z.B. im Trocknungsmittel gebundenes Wasser) durch Photodissoziation freigesetzt werden. Ein Teil der gebundenen Verunreinigungen (z.B. des gebundenen Wassers) könnte dadurch beim Betrieb der Lampe wieder in die
Entladungsatmosphäre gelangen.
In diesem Zusammenhang kann ein weiterer Effekt des
Einbringens des Gettermaterials mittels eines
Aufnahmebehältnisses darin gesehen werden, dass das
Gettermaterial in dem Aufnahmebehältnis vor der beim Betrieb der Lampe entstehenden UV-Strahlung geschützt vorliegen kann, zum Beispiel dadurch, dass das Material des
Aufnahmebehältnisses so gewählt ist, dass es die UV-Strahlung ganz oder teilweise absorbiert.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das mindestens eine Aufnahmebehältnis eine Ampulle aufweisen oder als eine Ampulle ausgebildet sein. Die Ampulle kann beispielsweise eine Glasampulle (zum
Beispiel eine Kieselglasampulle (auch als Quarzglasampulle bezeichnet) oder eine Glasampulle aus einem für UV-Strahlung undurchlässigen Glas) oder eine Keramikampulle sein.
Alternativ kann die Ampulle andere geeignete Materialien aufweisen oder daraus bestehen.
Mit anderen Worten kann das Einbringen in die Lampe in Form einer (oder mehrerer) mit Gettermaterial (z.B.
Trocknungsmittel) gefüllten Ampulle (zum Beispiel Glasampulle oder Keramikampulle) erfolgen. Die Ampulle kann
beispielsweise an einem oder mehreren Elektrodengestellen der Lampe befestigt werden (im Falle einer Lampe mit Elektroden) oder kann an der Innenseite des Entladungsgefäßes befestigt (z.B. angeschmolzen) werden (zum Beispiel im Falle einer elektrodenlosen Lampe, aber auch im Falle einer Lampe mit Elektroden) . Die Ampulle kann nach einer Versiegelung der Lampe mittels einer geeigneten Technik geöffnet werden. Zum Beispiel kann die Ampulle durch Erhitzen geöffnet werden, zum Beispiel indem ein mit der Ampulle verbundener (z.B. um die Ampulle gewickelter) Metalldraht mittels eines elektrischen Stroms (z.B. DC-Stroms) oder induktiv erhitzt wird und dadurch eine Spannung im Material der Ampulle (z.B. Glas) erzeugt (thermisch induzierte Spannung), die dazu führt, dass die Ampulle sich öffnet (anschaulich aufbricht) . Alternativ kann die Ampulle optisch, zum Beispiel mittels eines
Laserstrahls, geöffnet werden.
Nachdem die Ampulle geöffnet wurde, kann das in der Ampulle enthaltene Gettermaterial (z.B. Trocknungsmittel) in Kontakt mit der Lampenatmosphäre treten und dieser die zu
entfernenden Verunreinigungen (z.B. Wasserspuren) entziehen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann die Ampulle ein Material aufweisen oder daraus bestehen, das für UV-Strahlung undurchlässig oder nahezu undurchlässig ist. Zum Beispiel kann eine Ampulle verwendet werden, die ein UV-absorbierendes Glas aufweist oder daraus besteht. Auf diese Weise kann die Wirkung der bei der Gasentladung (zum Beispiel
Quecksilberentladung) entstehenden UV-Strahlung auf den
Ampulleninhalt (d.h. das (oder die) in der Ampulle
enthaltene (n) Gettermaterial ( ien) ) verringert werden.
Um zu verhindern, dass das Gettermaterial (z.B.
Trocknungsmittel) aus der Ampulle (allgemein, aus dem
Aufnahmebehältnis) herausfällt, kann die Ampulle (allgemein, das Aufnahmebehältnis) gemäß verschiedenen Ausführungsformen eine Rückhalteeinrichtung aufweisen, die so eingerichtet ist, dass das Gettermaterial (z.B. Trocknungsmittel) in der
Ampulle (allgemein, in dem Aufnahmebehältnis) zurückgehalten wird und nicht aus der Ampulle (allgemein, aus dem
Aufnahmebehältnis) austreten kann. Die Rückhalteeinrichtung sollte dabei so eingerichtet sein, dass gewährleistet ist, dass das Gettermaterial (z.B. Trocknungsmittel) nach Öffnen der Ampulle (allgemein, des Aufnahmebehältnisses) in Kontakt mit der Lampenatmosphäre kommt.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Rückhalteeinrichtung der Ampulle zum Beispiel eine perforierte Zwischenwand sein. Die perforierte Zwischenwand kann beispielsweise aus Glas bestehen (zum Beispiel im Falle einer Glasampulle) oder aus Keramik (zum Beispiel im Falle einer Keramikampulle) . Gemäß anderen Ausführungsformen kann die Rückhalteeinrichtung eine offenporige Sinterglasplatte oder eine offenporige
Schaumglasplatte sein. Die Perforation (Lochung) der
perforierten Zwischenwand bzw. die Porengröße der
offenporigen Schaumglasplatte oder Sinterglasplatte können dabei jeweils so gewählt sein, dass einerseits das
Gettermaterial (z.B. Trocknungsmittel) nicht durch die
Lochung bzw. Poren hindurch aus der Ampulle austreten kann (da die Lochung bzw. Poren hierfür anschaulich zu klein bzw. eng sind) , und dass andererseits die Lampenatmosphäre und in der Lampenatmosphäre enthaltene Verunreinigungen wie zum Beispiel Wasser mit dem Gettermaterial (z.B.
Trocknungsmittel) in Kontakt kommen (da die Lochung bzw.
Poren für das Hindurchtreten der Verunreinigungen (z.B.
Wassermoleküle) anschaulich groß genug sind) . Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das
Aufnahmebehältnis eine Ampulle (zum Beispiel eine Glasampulle oder eine Keramikampulle) und einen in der Ampulle
befindlichen Tiegel (zum Beispiel Metalltiegel) aufweisen. Mit anderen Worten kann gemäß dieser Ausführungsform das Einbringen des/der Gettermaterials/ - ien in Form einer Ampulle erfolgen, in der sich ein Tiegel (z.B. Metalltiegel)
befindet, welcher das/die Gettermaterial/ - ien enthält. Ein als Metalltiegel ausgebildeter Tiegel kann zum Beispiel mindestens eines der folgenden Metalle oder eine Legierung aus mindestens zweien der folgenden Metalle aufweisen oder daraus bestehen: Molybdän, Wolfram, Eisen, Nickel, Cobalt, Mangan, Chrom. Der Tiegel (z.B. Metalltiegel) kann dazu dienen, das darin enthaltene Gettermaterial vor UV-Strahlung zu schützen, so dass das Auftreten von Photodissoziation und damit das Wiederfreisetzen von gebunden Verunreinigungen (z.B. Wasser) vermieden werden kann.
Der Tiegel (z.B. Metalltiegel) kann gemäß einer
Ausführungsform eine oder mehrere Öffnungen aufweisen, so dass das/die Gettermaterial/ - ien (z.B. Trocknungsmittel) nach dem Öffnen der Ampulle in Kontakt mit der Lampenatmosphäre kommen kann/können, ohne aus der Ampulle herauszufallen. Mit anderen Worten kann die Größe der Öffnung (en) so gewählt sein, dass einerseits das Gettermaterial nicht durch die Öffnungen des Tiegels hindurchtreten kann, andererseits jedoch die Lampenatmosphäre und darin enthaltene
Verunreinigungen (z.B. Wasser, Kohlendioxid und/oder andere Gasmoleküle) durch die Öffnungen hindurch mit dem im Tiegel befindlichen Gettermaterial in Kontakt treten kann.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann das
Aufnahmebehältnis als eine Metallkapsel ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann gemäß dieser Ausführungsform eine
Metallkapsel, die das/die Gettermaterial/ - ien enthält, in das Entladungsgefäß eingebracht werden. Gemäß einer Ausführungsform kann das Aufnahmebehältnis (zum Beispiel eine Ampulle, eine Ampulle mit einem darin
befindlichen Tiegel (z.B. Metalltiegel), oder eine
Metallkapsel) so eingerichtet sein, dass darin mehrere (zum Beispiel zwei, drei, vier, etc.) unterschiedliche
Gettermaterialien mit zum Beispiel unterschiedlicher
Getterwirkung (z.B. ein Gettermaterial mit Getterwirkung für Wasser, ein Gettermaterial mit Getterwirkung für Kohlendioxid (C02) , usw.) aufgenommen werden können, wobei zumindest solche Gettermaterialien, die bei gegenseitigem Kontakt in unerwünschter Weise (zum Beispiel exotherm) chemisch
miteinander reagieren würden, voneinander getrennt bzw.
isoliert sind. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Aufnahmebehältnis zwei oder mehr Kammern (auch als Abteilungen oder Kompartments bezeichnet) aufweist und zumindest jene Gettermaterialien, die bei gegenseitigem Kontakt chemisch miteinander reagieren würden, jeweils getrennt voneinander in einzelnen Kammern aufgenommen sind. Mit anderen Worten kann beispielsweise ein erstes
Gettermaterial in einer ersten Kammer enthalten sein, und ein zweites Gettermaterial, das bei Kontakt mit dem ersten
Gettermaterial in unerwünschter Weise mit dem ersten
Gettermaterial chemisch reagieren würde, kann in einer zweiten Kammer enthalten sein, derart, dass die beiden
Gettermaterialien zwar nicht miteinander in Berührung kommen können aber doch jeweils (nach Öffnen des
Aufnahmebehältnisses) mit der Atmosphäre in Kontakt kommen können. Dieses Prinzip kann entsprechend auf drei oder mehr Gettermaterialien, von denen einige oder alle miteinander in unerwünschter Weise reagieren, erweitert werden. Alternativ oder zusätzlich können auch Gettermaterialien, die nicht chemisch miteinander reagieren, in getrennten Kammern
aufgenommen werden. Gemäß einer Ausgestaltung kann dabei beispielsweise für jede Kammer eine entsprechende
Rückhalteinrichtung (z.B. perforierte Zwischenwand,
offenporige Sinterglasplatte oder Schaumglasplatte)
bereitgestellt sein, die dazu dient, das in der jeweiligen Kammer enthaltene Gettermaterial in der Kammer
zurückzuhalten, wobei die Rückhalteeinrichtung so
eingerichtet ist, dass das in der Kammer enthaltene
Gettermaterial nach dem Öffnen des Aufnahmebehältnisses mit der Umgebungsatmosphäre (zum Beispiel Lampenatmosphäre) in Kontakt kommen kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können mehrere (z.B. zwei, drei, vier, usw.) Aufnahmebehältnisse , die jeweils ein oder mehrere (z.B. unterschiedliche) Gettermaterialien enthalten in das Entladungsgefäß eingebracht werden. Jedes der Aufnahmebehältnisse kann dabei gemäß einer oder mehrerer der hierin beschriebenen Ausführungsformen eingerichtet sein. Zum Beispiel kann gemäß einer Ausführungsform ein erstes Aufnahmebehältnis , das ein erstes Gettermaterial enthält, und ein zweites Aufnahmebehältnis , das ein zweites Gettermaterial (welches z.B. mit dem ersten Gettermaterial bei Kontakt reagieren würde) enthält, in das Entladungsgefäß eingebracht werden. Das erste und/oder zweite Entladungsgefäß können gemäß einer weiteren Ausführungsform auch jeweils mehrere Gettermaterialien enthalten. Gemäß verschiedenen Ausführungsformen ist es möglich, das oder die Aufnahmebehältnisse (zum Beispiel die Ampulle (n), zum Beispiel Glasampulle (n) ) bereits vor dem
Beschichtungsprozess (Leuchtstoffbeschichtungsprozess) am Entladungsgefäß (zum Beispiel Lampenkolben) zu befestigen (anders ausgedrückt, fixieren) . Im Falle einer Glasampulle kann dies beispielsweise mittels Erhitzens über die
Transformationstemperatur und direktes Zusammenkleben der Glasoberflächen des Entladungsgefäßes (z.B. des
Lampenkolbens) und der Ampulle oder auch mit Hilfe eines Glaslotes, welches als Haftvermittler wirkt, erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann/können das
Gettermaterial oder die Gettermaterialien direkt (mit anderen Worten, nicht in einem Aufnahmebehältnis enthalten) in das Entladungsgefäß der Lampe eingebracht werden. Mit anderen
Worten kann das Gettermaterial in diesem Fall nach dem
Einbringen in das Entladungsgefäß innerhalb des
Entladungsgefäßes frei beweglich sein und zum Beispiel mit der Leuchtstoffbeschichtung auf der Innenseite des
Entladungsgefäßes in Berührung kommen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, dass ein Teil des Gettermaterials direkt und ein anderer Teil des Gettermaterials mittels eines oder mehrerer
Aufnahmebehältnisse in das Entladungsgefäß eingebracht wird. Dabei können das direkt eingebrachte und das mittels des oder der Aufnahmebehältnisse eingebrachte Gettermaterial die gleichen Gettermaterialien oder unterschiedliche Gettermaterialien aufweisen oder sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Gettermaterial (z.B. Trocknungsmittel) in Form von regelmäßigen (anders ausgedrückt, regelmäßig geformten) Körpern, zum Beispiel in Form von Press- oder Sinter-Körpern oder in Form von
Schmelzreguli in das Entladungsgefäß eingebracht werden. Das Gettermaterial (z.B. Trocknungsmittel) kann zum Beispiel in Form von Press- oder Sinter-Körpern oder in Form von
Schmelzreguli der Größe (z.B. Durchmesser) im Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 2 mm in das Entladungsgefäß der Lampe eingebracht werden. Das Einbringen des Gettermaterials (z.B. Trocknungsmittels) kann hierbei beispielsweise vor einem Pumpprozess in das Entladungsgefäß erfolgen, zum
Beispiel durch ein Pumprohr bzw. Pumpstängel hindurch. Das Gettermaterial (z.B. Trocknungsmittel) kann ein kleines
Verhältnis von Oberfläche zu Volumen aufweisen. Aufgrund der Partikelgröße ist es möglich, dass das Gettermaterial (zum Beispiel Trocknungsmittel) nicht homogen über die
Beschichtung des Entladungsgefäßes verteilt ist. Die
einzelnen (zum Beispiel ungefähr 1 mm bis 2 mm großen)
Partikel können im Entladungsgefäß frei beweglich sein. Ein Aspekt der Erfindung kann darin gesehen werden, dass ein oder mehrere Gettermaterialien (z.B. Trocknungsmittel) in die Lampe bzw. das Entladungsgefäß (zum Beispiel Lampenkolben) eingebracht werden, die eine höhere Getterwirkung (z.B.
Trocknungswirkung) aufweisen, zum Beispiel insbesondere im Vergleich zu der in WO 2004/055860 AI beschriebenen
Beschichtung mit Magnesiumoxid oder Erdalkali-Pyroboraten.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann darin gesehen werden, dass sich durch die Verwendung starker Getter für Wasser und andere Verunreinigungen die Gasreinheit einer Lampe
verbessern und als Folge daraus die Quecksilbermenge in der Lampe verringern lässt. Einflüsse auf die Lichtausbeute und die Maintenance der Lampe durch eine Beschichtung mit Gettermaterialien können dadurch vermieden werden, dass der oder die Getter (z.B. das oder die Trocknungsmittel) nicht in Form einer Beschichtung (z.B. in der Leuchtstoffschicht) eingebracht wird bzw. werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung kann darin gesehen werden, dass das Gettermaterial oder die Gettermaterialien (zum
Beispiel Trocknungsmittel) in wasserfreier Form in die Lampe eingebracht sind bzw. werden. Auf diese Weise ist es möglich, dass das Gettermaterial (z.B. Trocknungsmittel) seine volle Wirksamkeit besitzt und somit Verunreinigungen der
Lampenatmosphäre effektiv reduzieren oder eliminieren kann, im Gegensatz zu einem Gettermaterial, das in Form einer
Beschichtung eingebracht wird, die erst durch Trocknen und Erhitzen aktiviert werden muss.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Einbringen des/der Gettermaterials/ - ien (z.B. des/der
Trocknungsmittel/s) in das Entladungsgefäß durch Einbringen eines Aufnahmebehältnisses , in dem das/die Gettermaterial/ - ien enthalten ist/sind, in das Entladungsgefäß erfolgen. Die Wiederfreisetzung von während des Lampenbetriebs im
Getter gebundenen Wasser kann gemäß verschiedenen
Ausführungsformen dadurch vermieden werden, dass das (oder die) Gettermaterial ( ien) gegen UV-Licht und/oder vor
Ionenbeschuss geschützt in dem Entladungsgefäß vorliegt
(beispielsweise in einer in das Entladungsgefäß eingebrachten UV-undurchlässigen Glasampulle, Keramikampulle, Glasampulle mit Metalltiegel, oder Metallkapsel oder anderen geeigneten, vor UV-Strahlung schützenden, Aufnahmebehältnissen) . Gemäß verschiedenen Ausführungsformen kann das Einbringen des Getters (oder der Getter) in das Entladungsgefäß mittels eines Aufnahmebehältnisses wie zum Beispiel einer Ampulle erfolgen. Durch Einbringen des Getters mittels einer Ampulle kann sichergestellt werden, dass die vollständige
Getterfähigkeit zur Verfügung steht. Durch Beimischung in die (Leuchtstoff-) Beschichtung würde der Getter hingegen mit der Atmosphäre in Kontakt treten und ganz oder teilweise mit Wasser gesättigt werden oder im Wasser gelöst werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden
Gettersubstanzen, insbesondere Trocknungsmittel, verwendet, die sich von den Pyroboraten und Magnesiumoxid dadurch unterscheiden, dass sie eine stärkere Trocknungswirkung besitzen. Insbesondere können Phosphorpentoxid (P205) ,
Magnesiumperchlorat (Mg (C104) 2) # Calciumsulfat (CaS04) ,
Calciumchlorid (CaCl2) , Magnesiumchlorid (MgCl2) , Calciumoxid (CaO) , Kieselgel (auch als Silicagel bezeichnet) (Si02) , diverse Molekularsiebe oder Aluminiumoxid (A1203) (auch hochdisperses Aluminiumoxid wie zum Beispiel Alu C) oder Mischungen aus diesen Stoffen in wasserfreier Form in die Lampe bzw. in das Entladungsgefäß der Lampe (z.B.
Lampenkolben) eingebracht werden. Unter dem Ausdruck „in wasserfreier Form" kann dabei verstanden werden, dass die Zusammensetzung des jeweiligen Trocknungsmittels (z.B.
Phosphorpentoxid) der oben angegebenen chemischen
Substanzformel (d.h. P205 im Falle von Phosphorpentoxid) entspricht und die Anzahl an oberflächlich adsorbierten
Wassermolekülen gleich Null oder minimal ist.
Das Einbringen der Gettersubstanzen kann vor oder nach dem Beschichtungsprozess mit Leuchtstoff erfolgen. Mit anderen Worten kann das Einbringen der Gettersubstanzen in das
Entladungsgefäß der Lampe erfolgen, bevor oder nachdem eine Leuchtstoffbeschichtung im Rahmen eines
Leuchtstoffbeschichtungsprozesses auf oder über der
Innenseite des Entladungsgefäßes aufgebracht wird. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass der Begriff
„Beschichtungsprozess mit Leuchtstoff" bzw.
„Leuchtstoffbeschichtungsprozess " , so wie hierin verwendet, nicht notwendigerweise nur das Aufbringen des eigentlichen Leuchtstoffs bzw. der eigentlichen LeuchtstoffSchicht oder Leuchtstoffschichten umfasst sondern gegebenenfalls auch das Aufbringen zusätzlicher Schichten vor dem Aufbringen der Leuchtstoffschicht (d.h. anschaulich Schichten, die zwischen der Innenwand des Entladungsgefäßes und der
Leuchtstoffschicht angeordnet sind) und/oder das Aufbringen zusätzlicher Schichten nach dem Aufbringen der
Leuchtstoffschicht umfassen kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen wird/werden das/die Gettermaterial ( ien) (zum Beispiel Trocknungsmittel) nicht in Form einer Beschichtung eingebracht .
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen werden eine oder mehrere Ampullen (zum Beispiel Glasampullen oder
Keramikampullen) zum Einbringen des oder der
Gettermaterialien verwendet. Wenn Ampullen verwendet werden, können diese beispielsweise an einem Elektrodengestell oder an zwei entgegengesetzten Elektrodengestellen der Lampe befestigt sein bzw. werden (im Falle einer Lampe mit
Elektroden) . Es ist auch möglich, die Ampullen bereits vor dem Beschichtungsprozess am Lampenkolben zu fixieren. Dies kann durch Erhitzen über die Transformationstemperatur und direktes Zusammenkleben der Glasoberflächen des Lampenkolbens und der Ampulle oder auch mit Hilfe eines Glaslotes
geschehen, welches als Haftvermittler wirkt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsformen können mehrere Ampullen räumlich voneinander getrennt in der Lampe (bzw. in dem
Entladungsgefäß der Lampe) fixiert werden. In diesem Fall können mehrere Gettermaterialien (zum Beispiel
Trocknungsmittel) gleichzeitig verwendet werden, auch wenn diese nicht miteinander mischbar sind, ohne Ihre Wirksamkeit zu verlieren, wie zum Beispiel Calciumoxid (CaO) und
Phosphorpentoxid (P205) . Auf diese Weise ist es zum Beispiel möglich, Substanzen wie zum Beispiel CaO und P205 in Kombination einzusetzen, die neben ihrer Trocknungswirkung spezielle Gettereigenschaften einerseits für Säuren, wie zum Beispiel Kohlendioxid (C02) , und andererseits für Basen, wie zum Beispiel Ammoniak (NH3) besitzen, wobei in dem genannten Beispiel CaO als ein Säuregetter und P205 als ein Basengetter wirkt .
Ausführungsformen der Erfindung sind m den Figuren
dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Die Figuren sind schematisch und daher nicht notwendigerweise maßstabsgetreu .
Es zeigen Figur 1 eine Gasentladungslampe gemäß einer Ausführungsform;
Figur 2 eine Gasentladungslampe gemäß einer weiteren
Ausführungsform; Figur 3 eine Gasentladungslampe gemäß einer weiteren
Ausführungsform;
Figur 4 eine Gasentladungslampe gemäß einer weiteren
Ausführungsform;
Figur 5 ein Aufnahmebehältnis zur Verwendung in einer
Gasentladungslampe gemäß einer weiteren
Ausführungsform; Figur 6 ein Aufnahmebehältnis zur Verwendung in einer
Gasentladungslampe gemäß einer weiteren
Ausführungsform;
Figur 7 ein Verfahren zum Herstellen einer Gasentladungslampe gemäß einer weiteren Ausführungsform; Figur 8 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines
beispielhaften Prozessflusses bei einem Verfahren zum Herstellen einer Gasentladungslampe gemäß einer weiteren Ausführungsform .
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe
"verbunden", "angeschlossen" sowie "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung.
In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist .
Fig. 1 zeigt eine Gasentladungslampe 100 gemäß einer
Ausführungsform als schematische Querschnittszeichnung.
Die Gasentladungslampe 100 ist als Stablampe ausgebildet und weist ein Entladungsgefäß 101 auf, das als stabförmiger
Lampenkolben ausgebildet ist.
Auf der Innenseite (anders ausgedrückt, der Innenwand) des Entladungsgefäßes 101 ist eine Leuchtstoffbeschichtung 101a aufgebracht, die zum Wandeln von während des
Entladungsprozesses entstehender UV-Strahlung in sichtbares Licht dient .
Die Gasentladungslampe 100 weist an den beiden Enden des Entladungsgefäßes 101 jeweils einen Sockel 104 mit
elektrischen Kontaktierungen 106 auf. Jeweils eine Elektrode 107 mit einem zugehörigen Elektrodengestell 108 (auch als Elektrodenhalter bezeichnet) sind jeweils mit dem jeweiligen Sockel 104 verbunden.
Die Gasentladungslampe 100 weist ferner ein Aufnahmebehältnis 103 auf, welches Gettermaterial 102 in wasserfreier Form enthält. Das Gettermaterial 102 kann zum Beispiel eines oder mehrere (zum Beispiel unterschiedliche) Trocknungsmittel aufweisen oder sein und kann zum Beispiel eines oder mehrere der hierin beschriebenen Materialien aufweisen. Im Falle mehrerer (zum Beispiel unterschiedlicher) Gettermaterialien in dem Aufnahmebehaltnis 103 können die einzelnen
Gettermaterialien beispielsweise in getrennten Kammern des Aufnahmebehältnisses enthalten sein, so dass die
Gettermaterialien nicht miteinander in Berührung kommen.
Das Aufnahmebehaltnis 103 und damit das darin enthaltene Gettermaterial 102 sind innerhalb des Entladungsgefäßes 101 angeordnet. Gemäß der gezeigten Ausführungsform ist das Aufnahmebehältnis 103 an einem der beiden Elektrodengestelle (Elektrodenhalter) 108 im Entladungsgefäß 101 angebracht.
Gemäß alternativen Ausgestaltungen kann an jedem der beiden Elektrodengestelle 108 jeweils ein Aufnahmebehältnis
angebracht sein und/oder es können zwei oder mehr
Aufnahmebehältnisse an einem oder beiden Elektrodengestellen 108 angebracht sein (nicht gezeigt) .
Das Aufnahmebehältnis 103 kann beispielsweise als eine
Ampulle ausgebildet sein, zum Beispiel als eine Glasampulle oder Keramikampulle, beispielsweise als eine Ampulle aus einem UV-absorbierenden Glas gemäß einer Ausgestaltung.
Alternativ kann das Aufnahmebehältnis 103 beispielsweise eine Glasampulle mit einem darin befindlichen Tiegel (z.B.
Metalltiegel) aufweisen, wobei das Gettermaterial in dem Tiegel enthalten sein kann. Gemäß noch einer alternativen Ausgestaltung kann das Aufnahmebehältnis beispielsweise als eine Metallkapsel ausgebildet sein.
Das Aufnahmebehältnis 103 kann so eingerichtet sein, dass es in einem verschlossenen Zustand (mit anderen Worten, einem Zustand, in dem das in dem Aufnahmebehältnis enthaltene
Gettermaterial 102 nicht mit der außerhalb des
Aufnahmebehältnisses 103 herrschenden Atmosphäre in Kontakt kommt) in das Entladungsgefäß 101 der Gasentladungslampe 100 eingebracht worden sein kann und nach dem Einbringen
(beispielsweise nach einem Versiegeln des Entladungsgefäßes 101) geöffnet werden kann, so dass das Gettermaterial 102 mit der Lampenatmosphäre (d.h. beispielsweise mit der im
Entladungsgefäß 101 nach dem Versiegeln herrschenden
Atmosphäre) in Kontakt kommt.
Durch das Einbringen des Aufnahmebehältnisses 103 im noch verschlossenen Zustand kann beispielsweise vermieden werden, dass das darin enthaltene Gettermaterial 102 vorzeitig mit der Umgebungsatmosphäre in Kontakt kommt und möglicherweise ganz oder teilweise mit atmosphärischen Verunreinigungen (insbesondere Wasser) gesättigt wird, wie hierin weiter oben bereits beschrieben.
Das Aufnahmebehältnis 103 kann so eingerichtet sein, dass es das darin enthaltene Gettermaterial 102 vor UV-Strahlung, die beim Betrieb der Lampe durch den Gasentladungsprozess erzeugt wird, schützt. Dadurch kann beispielsweise vermieden werden, dass das Gettermaterial durch Photodissoziation zersetzt und gebundene Verunreinigungen (z.B. Wasser) wieder freigesetzt werden, wie hierin weiter oben bereits beschrieben. Fig . 2 zeigt eine Gasentladungslampe 200 gemäß einer weiteren Ausführungsform .
Die Gasentladungslampe 200 gemäß der in Fig. 2 gezeigten
Ausführungsform unterscheidet sich von der Gasentladungslampe 100 gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform darin, dass das Aufnahmebehältnis 103 mit dem darin enthaltenen
Gettermaterial 102 nicht an einem Elektrodengestell 108 der Lampe 200 sondern auf der Innenseite des Entladungsgefäßes 101 befestigt ist. Das Aufnahmebehältnis 103 kann dauerhaft mit dem Entladungsgefäß 101 oder der innenseitigen
Beschichtung 101a des Entladungsgefäßes 101 verbunden sein. Beispielsweise kann im Falle eines als Glasampulle ausgebildeten Aufnahmebehaltnisses 103 das Aufnahmebehaltnis 103, d.h. die Glasampulle, mit dem Entladungsgefäß 101 verklebt sein, z.B. direkt durch Anschmelzen der Ampulle an die Innenseite des Entladungsgefäßes 101 oder mittels eines als Haftvermittler wirkenden Glaslots.
Gemäß einer Ausgestaltung können zusätzlich zu dem in Fig. 2 gezeigten Aufnahmebehältnis 103 weitere Aufnahmebehältnisse an der Innenseite des Entladungsgefäßes 101 angeordnet bzw. befestigt sein (nicht gezeigt) .
Fig. 3 zeigt eine Gasentladungslampe 300 gemäß einer weiteren Ausführungsform . Die Gasentladungslampe 300 gemäß der in Fig. 3 gezeigten
Ausführungsform unterscheidet sich von der Gasentladungslampe 200 gemäß der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform darin, dass das Gettermaterial 102 unmittelbar, d.h. ohne in einem
Aufnahmebehältnis 103 enthalten zu sein, in das
Entladungsgefäß 101 eingebracht ist. Gemäß der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist das Gettermaterial 102 auf der Innenseite des Entladungsgefäßes 101 in Form einer
freiliegenden Pulvertablette angeordnet. Gemäß alternativen Ausgestaltungen kann mehr als eine Pulvertablette in dem Entladungsgefäß 101 enthalten sein (nicht gezeigt) .
Fig. 4 zeigt eine Gasentladungslampe 400 gemäß einer weiteren Ausführungsform . Die Gasentladungslampe 400 gemäß der in Fig. 4 gezeigten
Ausführungsform unterscheidet sich von der Gasentladungslampe 300 gemäß der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform darin, dass das Gettermaterial 102 in Form von regelmäßig geformten
Körpern in das Entladungsgefäß 101 eingebracht ist. Die
Körper oder Partikel können beispielsweise Presskörper, Sinterkörper oder Schmelzreguli sein, gemäß einer
Ausgestaltung. Die einzelnen Partikel des Gettermaterials 102 können beispielsweise eine Größe (z.B. Durchmesser) im
Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 2 mm aufweisen gemäß einer Ausgestaltung. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die Partikel beispielsweise vor einem Pumpprozess in das Entladungsgefäß 101 eingebracht worden sein. Die Partikel bzw. Körper (z.B. Presskörper, Sinterkörper oder
Schmelzreguli) können in dem Entladungsgefäß 101 frei
beweglich sein. Es ist anzumerken, dass die in Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigten Darstellungen einer stabformigen Lampe mit Elektroden nur beispielhaft ist und gemäß alternativen Ausführungsformen eine Gasentladungslampe bzw. ein Entladungsgefäß mit einer beliebigen anderen Form verwendet werden können und/oder die Lampe als elektrodenlose Lampe ausgebildet sein kann.
Weiterhin ist anzumerken, dass im Zusammenhang mit Fig. 1 bis Fig. 4 beschriebenen Ausführungsformen und Ausgestaltungen auch miteinander, und ferner auch mit weiteren hierin
beschriebenen Ausführungsformen und Ausgestaltungen,
kombiniert werden können.
Fig . 5 zeigt als Querschnittsansicht ein Aufnahmebehältnis 500 zur Verwendung in einer Gasentladungslampe gemäß einer Ausführungsform, zum Beispiel zur Verwendung in einer
Gasentladungslampe gemäß einer der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Ausführungsformen (mit anderen Worten kann das in Fig. 5 dargestellte Aufnahmebehältnis 500 beispielsweise als das Aufnahmebehältnis 103 in der Gasentladungslampe 100 gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform oder in der
Gasentladungslampe 200 gemäß der in Fig. 2 gezeigten
Ausführungsform verwendet werden) .
Das Aufnahmebehältnis 500 weist eine Glasampulle 501 auf, und Gettermaterial 102 ist in der Glasampulle 501 enthalten. Die Glasampulle 501 ist im verschlossenen Zustand gezeigt. Die Glasampulle 501 kann mit dem darin enthaltenen Gettermaterial 102 im verschlossenen Zustand in das Entladungsgefäß der Gasentladungslampe eingebracht werden und zum Beispiel nach dem Versiegeln des Entladungsgefäßes von außerhalb des
Entladungsgefäßes geöffnet werden (zum Beispiel mittels
Erhitzens oder mittels eines Laserstrahls) . Dazu weist die Glasampulle 501 eine Sollbruchstelle 503 auf, an der die Glasampulle 501 beim Erhitzen aufbrechen kann, so dass das in der Glasampulle 501 enthaltene Gettermaterial 102 mit der Lampenatmosphäre in Kontakt kommen kann. Gemäß einer
Ausgestaltung kann an der Sollbruchstelle 503 beispielsweise ein Metalldraht (nicht gezeigt) um die Ampulle 501 gewickelt sein, der beispielsweise mittels eines elektrischen
Gleichstroms oder induktiv erhitzt werden kann. Gemäß der gezeigten Ausführungsform weist die Glasampulle 501 ferner eine Sinterglasplatte 502 auf, die als
Rückhalteeinrichtung 501 dient zum Zurückhalten des
Gettermaterials 102 in der Glasampulle 501, nachdem die
Glasampulle 501 geöffnet wurde. Anschaulich dient die
Sinterglasplatte 502 dazu, zu verhindern, dass das
Gettermaterial 102 aus der Glasampulle 501 herausfällt. Die Sinterglasplatte 502 weist eine offenporige Struktur auf, wobei die Porengröße einerseits so klein ist, dass das
Gettermaterial 102 nicht durch die Sinterglasplatte 502 hindurchtreten kann und andererseits so groß ist, dass die
Lampenatmosphäre und darin enthaltene Verunreinigungen durch die Sinterglasplatte 502 hindurch mit dem Gettermaterial 102 in Kontakt kommen können. Gemäß einer Ausgestaltung kann die Glasampulle 501
beispielsweise aus einem UV-absorbierenden Glasmaterial gebildet sein, um zu verhindern, dass das in der Glasampulle 501 befindliche Gettermaterial 102 durch UV-Strahlung, die beim Betrieb der Lampe durch den Gasentladungsprozess
entsteht, zersetzt wird. Fig. 6 zeigt als Querschnittsansicht ein Aufnahmebehaltnis
600 zur Verwendung in einer Gasentladungslampe gemäß einer weiteren Ausführungsform, zum Beispiel zur Verwendung in einer Gasentladungslampe gemäß einer der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Ausführungsformen (mit anderen Worten kann das in Fig. 6 dargestellte Aufnahmebehältnis 600 beispielsweise als das Aufnahmebehältnis 103 in der Gasentladungslampe 100 gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform oder in der
Gasentladungslampe 200 gemäß der in Fig. 2 gezeigten
Ausführungsform verwendet werden) .
Das Aufnahmebehältnis 600 weist eine Ampulle 601 auf, die beispielsweise als eine Glasampulle ausgebildet sein kann. In der Ampulle 601 ist ein Metalltiegel 602 angeordnet, welcher Gettermaterial (nicht gezeigt) enthält. Der Metalltiegel 602 kann beispielsweise eines oder mehrere der folgenden Metalle oder eine Legierung aus zweien oder mehreren der folgendem Metalle aufweisen oder daraus bestehen: Molbydän, Wolfram, Eisen, Nickel, Cobalt, Mangan, Chrom.
Der Metalltiegel 602 weist eine Mehrzahl von Öffnungen 603 auf. Die Öffnungen 603 sind an einer Stirnseite des
Metalltiegels 602 angeordnet, welche einem Ende der Ampulle
601 zugewandt ist, an dem die Ampulle 601 geöffnet werden kann. Die Öffnungen 603 weisen eine solche Größe auf, dass einerseits das Gettermaterial nicht aus dem Metalltiegel 602 austreten kann und andererseits das Gettermaterial nach dem Öffnen der Ampulle 601 mit der umgebenden Atmosphäre (zum Beispiel Lampenatmosphäre) in Kontakt kommen kann.
Die Ampulle 601 ist im verschlossenen Zustand gezeigt. Das Aufnahmebehältnis 600, d.h. die Ampulle 601 mit dem darin befindlichen Metalltiegel 602 und dem wiederum darin
befindlichen Gettermaterial, kann im verschlossenen Zustand in das Entladungsgefäß der Gasentladungslampe eingebracht werden und zum Beispiel nach dem Versiegeln des
Entladungsgefäßes von außerhalb des Entladungsgefäßes geöffnet werden (zum Beispiel mittels Erhitzens oder mittels eines Laserstrahls) . Dazu weist die Ampulle 601 ähnlich wie die in Fig. 5 gezeigte Ampulle 501 eine Sollbruchstelle 501 auf, an der die Ampulle 601 beim Erhitzen aufbrechen kann, so dass das in der Ampulle 601 (genauer, in dem Metalltiegel 602) enthaltene Gettermaterial mit der Lampenatmosphäre in Kontakt kommen kann.
Der Metalltiegel 602 kann dazu dienen, das Gettermaterial vor der beim Betrieb der Lampe entstehenden UV-Strahlung zu schützen .
Fig. 7 zeigt ein Verfahren 700 zum Herstellen einer
Gasentladungslampe gemäß einer Ausführungsform .
Bei dem Verfahren wird Gettermaterial in ein Entladungsgefäß der Gasentladungslampe eingebracht, wobei das Gettermaterial in wasserfreier Form in das Entladungsgefäß eingebracht wird. Das Einbringen des Gettermaterials kann gemäß einer oder mehrerer der hierin beschriebenen Ausführungsformen erfolgen. Das Gettermaterial kann eines oder mehrere der hierin
beschriebenen Materialien aufweisen oder daraus bestehen. Das Entladungsgefäß kann eine beliebige Form aufweisen.
Fig. 8 zeigt ein Diagramm 800 zur Veranschaulichung eines beispielhaften Prozessflusses bei einem Verfahren zum
Herstellen einer Gasentladungslampe gemäß einer weiteren Ausführungsform .
Im Rahmen eines Kolbenherstellungsprozesses 802 können Kolben aus einem Glasrohr geschnitten werden und die Enden der
Kolben können verjüngt und verrundet werden. Anschließend können gemäß einer Ausgestaltung ein oder mehrere
Aufnahmebehältnisse (z.B. eine oder mehrere Ampullen,
beispielsweise eine oder mehrere Glasampullen) mit darin enthaltenem Gettermaterial an der inneren Kolbenoberfläche angebracht werden. Das oder die Aufnahmebehältnisse (z.B. die Ampulle (n) ) können verschlossen sein, so dass das darin enthaltene Gettermaterial nicht mit der umgebenden Atmosphäre in Kontakt kommt .
In 804 kann im Rahmen eines Beschichtungsprozesses gemäß einer Ausgestaltung zunächst eine Unterschicht mittels
Beschlämmung der inneren Kolbenoberfläche mit einer
Unterschichtsuspension und anschließender Trocknung
hergestellt werden. Nachfolgend kann gemäß einer
Ausgestaltung eine Deckschicht mittels Beschlämmung der inneren Kolbenoberfläche (bzw. der darauf ausgebildeten
Unterschicht) und anschließender Trocknung hergestellt werden .
Im Rahmen eines Ausheizprozesses 806 können die beschichteten Kolben in einem Ausheizofen ausgeheizt werden, zum Beispiel bei einer Temperatur von ungefähr 600°C (alternativ bei einer anderen geeigneten Temperatur) .
Im Rahmen eines Einschmelzprozesses 808 kann je ein Teller mit Pumprohr und Elektrodengestell mit den Kolbenenden verschmolzen werden. Gemäß einer Ausgestaltung können dabei an einem oder beiden Elektrodengestellen ein oder mehrere Aufnahmebehältnisse (zum Beispiel eine oder mehrere Ampullen) mit Gettermaterial befestigt sein. Das oder die
Aufnahmebehältnisse (z.B. die Ampulle (n)) können verschlossen sein, so dass das darin enthaltene Gettermaterial nicht mit der umgebenden Atmosphäre in Kontakt kommt . Das Einbringen der Aufnahmebehältnisse kann alternativ oder zusätzlich zu dem im Zusammenhang mit der Kolbenherstellung 802
beschriebenen Einbringen der Aufnahmebehältnisse erfolgen.
Im Rahmen eines Pump-, Spül- und Formierprozesses 810 kann die Luft aus der Lampe (dem Lampenkolben) gepumpt werden und die Lampe (bzw. der Lampenkolben) kann mit einem
Edelgasgemisch gespült werden. Ferner können die Wendeln elektrisch erhitzt und dadurch formiert werden. Gemäß einer Ausgestaltung kann danach Gettermaterial in Form von ungefähr 1 mm bis ungefähr 2 mm großen Partikeln (zum Beispiel
Presskörpern und/oder Sinterkörpern und/oder Schmelzreguli) in die Lampe (genauer, in den Lampenkolben) eingebracht werden. Das Einbringen des Gettermaterials in Form von
Partikeln kann alternativ oder zusätzlich zu dem im
Zusammenhang mit der Kolbenherstellung 802 und/oder dem im Zusammenhang mit dem Einschmelzprozess 808 beschriebenen Einbringen der Aufnahmebehältnisse erfolgen. Nachfolgend kann die Lampe mit einem Edelgasgemisch gefüllt werden. Die
Pumprohre können abgeschmolzen werden und die Lampe dadurch gasdicht verschlossen werden. Im Falle einer oder mehrerer in die Lampe eingebrachter
Aufnahmebehältnisse (z.B. Ampullen) mit darin enthaltenem Gettermaterial oder Gettermaterialien können nach dem
gasdichten Verschließen der Lampe das oder die eingebrachten Aufnahmebehältnisse (z.B. die Ampulle (n)) geöffnet werden (zum Beispiel mittels Erhitzens oder mittels eines
Laserstrahls) , so dass das Gettermaterial mit der
Lampenatmosphäre in Kontakt kommt .
Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen beschrieben.
Eine Gasentladungslampe gemäß einer Ausführungsform weist ein Entladungsgefäß sowie Gettermaterial in dem Entladungsgefäß auf, wobei das Gettermaterial in wasserfreier Form in das Entladungsgefäß eingebracht worden ist.
Gemäß einer Ausgestaltung ist das Gettermaterial nach einem Leuchtstoff-Beschichtungsprozess des Entladungsgefäßes in das Entladungsgefäß eingebracht worden. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist das Gettermaterial vor einem Leuchtstoff-Beschichtungsprozess des
Entladungsgefäßes in das Entladungsgefäß eingebracht worden. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die
Gasentladungslampe ferner ein Aufnahmebehaltnis auf, welches in dem Entladungsgefäß angeordnet ist, wobei das
Gettermaterial in dem Aufnahmebehältnis enthalten ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung absorbiert das
Aufnahmebehältnis UV-Strahlung zumindest teilweise. Das Aufnahmebehältnis kann beispielsweise eines oder mehrere Materialien aufweisen oder daraus bestehen, die UV-Strahlung zumindest teilweise absorbieren.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das
Aufnahmebehältnis eine Rückhalteeinrichtung auf, die derart eingerichtet ist, dass das Gettermaterial mittels der
Rückhalteeinrichtung in dem Aufnahmebehältnis zurückgehalten wird .
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Aufnahmebehältnis an der Innenseite des Entladungsgefäßes befestigt, zum
Beispiel angeschmolzen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Entladungsgefäß ein Elektrodengestell auf, und das Aufnahmebehältnis ist an dem Elektrodengestell befestigt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das
Aufnahmebehältnis eine Ampulle auf oder ist als eine Ampulle ausgebildet .
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Ampulle als eine Glasampulle oder als eine Keramikampulle ausgebildet. Mit anderen Worten kann die Ampulle ein Glasmaterial oder ein Keramikmaterial aufweisen oder daraus bestehen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Ampulle ein UV- absorbierendes Glas auf oder besteht aus einem solchen Glas . Mit anderen Worten kann die Ampulle ein für UV-Strahlung undurchlässiges oder nahezu undurchlässiges Glas bzw.
Glasmaterial aufweisen oder daraus bestehen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die
Rückhalteeinrichtung eine perforierte Zwischenwand aus Glas oder Keramik auf oder ist als eine solche ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die
Rückhalteeinrichtung eine offenporige Sinterglasplatte auf oder ist als eine solche ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die
Rückhalteeinrichtung eine offenporige Schaumglasplatte auf oder ist als eine solche ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das
Aufnahmebehältnis ferner einen Tiegel auf, welcher in der Ampulle (z.B. Glasampulle) angeordnet ist, wobei das
Gettermaterial in dem Tiegel enthalten ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Tiegel eine oder mehrere Öffnungen auf, die eine solche Größe aufweisen, dass das in dem Tiegel enthaltene Gettermaterial in dem Tiegel zurückgehalten wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Tiegel als ein Metalltiegel ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Metalltiegel mindestens eines oder eine Legierung aus mindestens zweien der folgenden Metalle auf: Molybdän, Wolfram, Eisen, Nickel, Cobalt, Mangan, Chrom. Der Metalltiegel kann gemäß einer Ausgestaltung aus einem oder mehreren oder aus einer
Legierung aus zwei oder mehreren der vorgenannten Metalle bestehen . Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Gettermaterial ein erstes Gettermaterial und ein zweites Gettermaterial auf. Das erste Gettermaterial und das zweite Gettermaterial können dieselben oder unterschiedliche Gettermaterialien sein. Das erste Gettermaterial und das zweite Gettermaterial können beispielsweise Gettermaterialien sein, die bei Kontakt miteinander chemisch reagieren würden, zum Beispiel unter Wärmeentwicklung, d.h. exotherm. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das
Aufnahmebehältnis eine erste Kammer und eine zweite Kammer auf, wobei das erste Gettermaterial in der ersten Kammer enthalten ist und das zweite Gettermaterial in der zweiten Kammer enthalten ist. Die erste Kammer und die zweite Kammer können so eingerichtet sein, dass verhindert wird, dass das erste Gettermaterial und das zweite Gettermaterial
miteinander in Berührung kommen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die
Gasentladungslampe ein zweites Aufnahmebehältnis auf, wobei das Gettermaterial ein erstes Gettermaterial und ein zweites Gettermaterial aufweist, wobei das erste Gettermaterial in dem Aufnahmebehältnis enthalten ist und das zweite
Gettermaterial in dem zweiten Aufnahmebehältnis enthalten ist. Das erste Gettermaterial und das zweite Gettermaterial können dieselben Gettermaterialien oder unterschiedliche Gettermaterialien sein. Das erste Gettermaterial und das zweite Gettermaterial können beispielsweise Gettermaterialien sein, die bei Kontakt miteinander chemisch reagieren würden, zum Beispiel unter Wärmeentwicklung, d.h. exotherm.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Gettermaterial direkt in das Entladungsgefäß eingebracht, derart, dass das Gettermaterial mit der Innenseite des Entladungsgefäßes in Berührung kommen kann. Das Gettermaterial kann beispielsweise in dem Entladungsgefäß frei beweglich sein. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Gettermaterial in Form von regelmäßig geformten Körpern in dem Entladungsgefäß enthalten. Die Körper können beispielsweise Presskörper und/oder Sinterkörper und/oder Schmelzreguli aufweisen oder als solche ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weisen die Körper eine Größe (zum Beispiel Durchmesser) im Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 2 mm auf.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Gettermaterial ein Trocknungsmittel auf oder ist als ein solches
ausgebildet . Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Trocknungsmittel mindestens eines der folgenden Trocknungsmittel auf:
Phosphorpentoxid, Magnesiumperchlorat , Calciumsulfat ,
Calciumchlorid, Magnesiumchlorid, Calciumoxid, Kieselgel, ein Molekularsieb, Aluminiumoxid (zum Beispiel auch hochdisperses Aluminiumoxid wie z.B. Alu C) . Zum Beispiel kann das
Trocknungsmittel eines oder eine beliebige Kombination von zweien oder mehr der vorgenannten Trocknungsmittel aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können in dem Fall, dass das Trocknungsmittel zwei oder mehr Trocknungsmittel
aufweist, die bei Kontakt miteinander chemisch reagieren würden, diese Trocknungsmittel voneinander getrennt sein (zum Beispiel in zwei oder mehr separaten Aufnahmebehältnissen oder in einem Aufnahmebehältnis mit zwei oder mehr Kammern enthalten sein) .
Ein Verfahren zum Herstellen einer Gasentladungslampe gemäß einer Ausführungsform weist auf das Einbringen von
Gettermaterial in ein Entladungsgefäß der Gasentladungslampe, wobei das Gettermaterial in wasserfreier Form in das
Entladungsgefäß eingebracht wird. Gemäß einer Ausgestaltung erfolgt das Einbringen des
Gettermaterials nach einem Leuchtstoff-Beschichtungsprozess des Entladungsgefäßes. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung erfolgt das Einbringen des Gettermaterials vor einem Leuchtstoff- Beschichtungsprozess des Entladungsgefäßes.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung erfolgt das Einbringen des Gettermaterials in das Entladungsgefäß dadurch, dass ein
Aufnahmebehältnis , welches das Gettermaterial enthält, in das Entladungsgefäß eingebracht wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Aufnahmebehältnis beim Einbringen in das Entladungsgefäß geschlossen. Das
Entladungsgefäß kann nach dem Einbringen des
Aufnahmebehältnisses in das Entladungsgefäß versiegelt werden. Das Aufnahmebehältnis kann nach dem Versiegeln des Entladungsgefäßes geöffnet werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das
Aufnahmebehältnis eine Ampulle auf, die nach dem Versiegeln des Entladungsgefäßes mittels Erhitzens oder mittels eines Laserstrahls geöffnet wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird das Entladungsgefäß vor dem Versiegeln des Entladungsgefäßes evakuiert. Das
Entladungsgefäß kann beispielsweise nach dem Einbringen des geschlossenen Aufnahmebehältnisses in das Entladungsgefäß evakuiert werden. Alternativ kann das Entladungsgefäß vor dem Einbringen des geschlossenen Aufnahmebehältnisses in das Entladungsgefäß evakuiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung erfolgt das Einbringen des Gettermaterials in das Entladungsgefäß dadurch, dass das Gettermaterial direkt in das Entladungsgefäß eingebracht wird, derart, dass das Gettermaterial mit der Innenseite des Entladungsgefäßes in Berührung kommen kann. Mit anderen
Worten ist es möglich, dass das Gettermaterial nicht mittels eines mit dem Gettermaterial befüllten Aufnahmebehältnisses sondern unmittelbar (mit anderen Worten, ohne in einem separaten Aufnahmebehältnis enthalten zu sein) in das
Entladungsgefäß eingebracht wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird das Gettermaterial in Form von regelmäßig geformten Körpern (zum Beispiel
Presskörpern und/oder Sinterkörpern und/oder Schmelzreguli) in das Entladungsgefäß eingebracht. Die Körper können gemäß einer Ausgestaltung beispielsweise eine Größe (z.B. einen Durchmesser) im Bereich von ungefähr 1 mm bis ungefähr 2 mm aufweisen .

Claims

Patentansprüche
Gasentladungslampe (100), aufweisend:
ein Entladungsgefäß (101) ;
Gettermaterial (102) in dem Entladungsgefäß (101), wobei das Gettermaterial (102) in wasserfreier Form in das Entladungsgefäß (101) eingebracht worden ist.
Gasentladungslampe (100) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend :
ein Aufnahmebehältnis (103), welches in dem
Entladungsgefäß (101) angeordnet ist, wobei das
Gettermaterial (102) in dem Aufnahmebehältnis (103) enthalten ist.
Gasentladungslampe (100) gemäß Anspruch 2,
wobei das Aufnahmebehältnis (103) UV-Strahlung zumindest teilweise absorbiert.
Gasentladungslampe (100) gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3 ,
wobei das Aufnahmebehältnis (500) eine
Rückhalteeinrichtung (502) aufweist, die derart
eingerichtet ist, dass das Gettermaterial (102) mittels der Rückhalteeinrichtung (502) in dem Aufnahmebehältnis (500) zurückgehalten wird.
Gasentladungslampe (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4,
wobei das Aufnahmebehältnis (500) eine Ampulle (501) aufweist .
6 . Gasentladungslampe (100) gemäß Anspruch 5,
wobei die Ampulle (501) als eine Glasampulle
Keramikampulle ausgebildet ist. Gasentladungslampe (100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6,
wobei die Rückhalteeinrichtung (502) eine perforierte Zwischenwand aus Glas oder Keramik und/oder eine
offenporige Sinterglasplatte und/oder eine offenporige Schaumglasplatte aufweist.
Gasentladungslampe (100) gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6 ,
wobei das Aufnahmebehältnis (600) ferner einen Tiegel (602) aufweist, welcher in der Ampulle (601) angeordnet ist, wobei das Gettermaterial in dem Tiegel (602) enthalten ist.
Gasentladungslampe (100) gemäß Anspruch 8,
wobei der Tiegel (602) eine oder mehrere Öffnungen (603) aufweist, die eine solche Größe aufweisen, dass das in dem Tiegel enthaltene Gettermaterial in dem Tiegel (602) zurückgehalten wird.
Gasentladungslampe (100) gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei der Tiegel (602) als ein Metalltiegel ausgebildet ist .
Gasentladungslampe (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 10,
wobei das Gettermaterial (102) ein erstes Gettermaterial und ein von dem ersten Gettermaterial unterschiedliches zweites Gettermaterial aufweist, wobei das
Aufnahmebehältnis (103) eine erste Kammer und eine zweite Kammer aufweist, wobei das erste Gettermaterial in der ersten Kammer enthalten ist und das zweite
Gettermaterial in der zweiten Kammer enthalten ist, wobei die erste Kammer und die zweite Kammer so
eingerichtet sind, dass verhindert wird, dass das erste Gettermaterial und das zweite Gettermaterial miteinander in Berührung kommmen. Gasentladungslampe (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11,
ferner aufweisend ein zweites Aufnahmebehältnis , wobei das Gettermaterial ein erstes Gettermaterial und ein von dem ersten Gettermaterial unterschiedliches zweites Gettermaterial aufweist, wobei das erste Gettermaterial in dem Aufnahmebehältnis enthalten ist und das zweite Gettermaterial in dem zweiten Aufnahmebehältnis
enthalten ist.
Gasentladungslampe (400) gemäß Anspruch 1,
wobei das Gettermaterial (102) direkt in das
Entladungsgefäß (101) eingebracht ist, derart, dass das Gettermaterial (102) mit der Innenseite des
Entladungsgefäßes (101) in Berührung kommen kann.
Gasentladungslampe (400) gemäß Anspruch 13,
wobei das Gettermaterial (102) in Form von regelmäßig geformten Körpern in dem Entladungsgefäß (101) enthalten ist .
Gasentladungslampe (400) gemäß Anspruch 14,
wobei das Gettermaterial (102) in Form von Presskörpe und/oder Sinterkörpern und/oder Schmelzreguli in dem Entladungsgefäß (101) enthalten ist.
Gasentladungslampe (100) gemäß einem der Ansprüche 1 15,
wobei das Gettermaterial (102) mindestens ein
Trocknungsmittel aufweist.
Gasentladungslampe (100) gemäß Anspruch 16,
wobei das Trocknungsmittel mindestens eines der
folgenden Trocknungsmittel aufweist:
- Phosphorpentoxid;
- Magnesiumperchlorat ; - Calciumsulfat ;
- Calciumchlorid;
- Magnesiumchlorid;
- Calciumoxid;
- Kieselgel;
- ein Molekularsieb;
- Aluminiumoxid.
Verfahren (700) zum Herstellen einer Gasentladungslampe, aufweisend :
Einbringen von Gettermaterial in ein Entladungsgefäß der Gasentladungslampe, wobei das Gettermaterial in
wasserfreier Form in das Entladungsgefäß eingebracht wird .
Verfahren gemäß Anspruch 18,
wobei das Einbringen des Gettermaterials in das
Entladungsgefäß nach einem Leuchstoff- Beschichtungsprozess des Entladungsgefäßes erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 18 oder 19,
wobei das Einbringen des Gettermaterials in das
Entladungsgefäß dadurch erfolgt, dass ein
Aufnahmebehältnis , welches das Gettermaterial enthält, in das Entladungsgefäß eingebracht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 20,
wobei das Aufnahmebehältnis beim Einbringen in das
Entladungsgefäß geschlossen ist, und wobei das Verfahren ferner aufweist:
Versiegeln des Entladungsgefäßes nach dem Einbringen des Aufnahmebehältnisses in das Entladungsgefäß; und
Öffnen des Aufnahmebehältnisses nach dem Versiegeln des Entladungsgefäßes .
Verfahren gemäß Anspruch 21,
wobei das Aufnahmebehältnis eine Ampulle aufweist, die nach dem Versiegeln des Entladungsgefäßes mittels
Erhitzens oder mittels eines Laserstrahls geöffnet wird.
23. Verfahren gemäß Anspruch 18 oder 19,
wobei das Einbringen des Gettermaterials dadurch
erfolgt, dass das Gettermaterial direkt in das
Entladungsgefäß eingebracht wird, derart, dass das
Gettermaterial mit der Innenseite des Entladungsgefäßes in Berührung kommen kann.
24. Verfahren gemäß Anspruch 23,
wobei das Gettermaterial in Form von regelmäßig
geformten Körpern in das Entladungsgefäß eingebracht wird .
25. Verfahren gemäß Anspruch 24,
wobei das Gettermaterial in Form von Presskörpern und/oder Sinterkörpern und/oder Schmelzreguli in das Entladungsgefäß eingebracht wird.
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