FR2621736A1 - High-efficiency electrodeless high-intensity discharge lamp - Google Patents

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FR2621736A1 FR8812240A FR8812240A FR2621736A1 FR 2621736 A1 FR2621736 A1 FR 2621736A1 FR 8812240 A FR8812240 A FR 8812240A FR 8812240 A FR8812240 A FR 8812240A FR 2621736 A1 FR2621736 A1 FR 2621736A1
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Abstract

Discharge lamps. A better efficiency and a better colour reproduction are obtained in an electrodeless metal halide discharge lamp by virtue of a new combination of filling substances for the arc tube 10, comprising a sodium halide, a cerium halide and xenon. A preferred physical configuration for the lamp, in which the arc tube 10 is surrounded by a transparent envelope 12 with interposition of a heat barrier 15, further improves the efficiency at high operating temperatures. Application to lighting.

Description

La demande de brevet des E.U.A. nO 676367, déposée le 29 novembre 1984 et cédée à la demanderesse de la présente invention, décrit une lampe du type à électrodes, utilisant de l'iodure de sodium et un gaz tampon consistant en xénon, en tant que matières de remplissage du tube à arc. I1 est indiqué dans la demande antérieure que le gaz tampon consistant en xénon exerce une influence favorable sur le spectre de raies D du sodium, et empêche également le blocage de l'halogénure qui se produit dans des lampes de l'art antérieur lorsqu'on utilise un gaz tampon consistant en mercure. The U.S. patent application No. 676367, filed November 29, 1984 and assigned to the applicant of the present invention, describes an electrode type lamp, using sodium iodide and a buffer gas consisting of xenon, as fillers for the tube to bow. It is stated in the prior application that the xenon buffer gas exerts a favorable influence on the spectrum of D lines of sodium, and also prevents blocking of the halide which occurs in lamps of the prior art when uses a mercury-containing buffer gas.

Une autre demande de brevet des E.U.A. nO 749025, déposée le 26 juin 1985 et également cédée à la demanderesse, décrit une lampe à arc à iodure de sodium du type sans électrodes, dans laquelle la matière de remplissage du tube à arc comprend de l'iodure de sodium, de l'iodure de mercure et du xénon en une quantité suffisante pour limiter le transport d'énergie chimique de la décharge dans le plasma vers les parois du tube à arc. Dans la matière de remplissage du tube à arc, l'iodure de mercure est présent en une quantité inférieure à la quantité d'iodure de sodium, mais suffisante pour la formation d'une certaine quantité d'iode libre près des parois du tube à arc, pendant le fonctionnement de la lampe.L'iodure de sodium peut également être présent dans la matière de remplissage du tube à arc en une quantité suffisante pour former un réservoir de condensat pendant le fonctionnement de la lampe.  Another U.S. patent application No. 749025, filed June 26, 1985 and also transferred to the plaintiff, describes an arc lamp of sodium iodide of the type without electrodes, in which the filling material of the arc tube comprises sodium iodide, Mercury and xenon iodide in an amount sufficient to limit the transport of chemical energy from the plasma discharge to the walls of the arc tube. In the arc tube filler, mercury iodide is present in an amount less than the amount of sodium iodide, but sufficient for the formation of a certain amount of free iodide near the walls of the tube arc, during lamp operation. Sodium iodide may also be present in the arc tube filler in sufficient quantity to form a condensate reservoir during lamp operation.

Du fait que l'invention représente des perfectionnements supplémentaires apportés à la forme sans électrodes de la lampe à halogénures métalliques à décharge à haute pression mentionnée précédemment, et utilise certaines des matières précitées pour le tube à arc, le lecteur est invité à se référer pour plus de détails aux deux demandes de brevet précitées. Since the invention represents further improvements to the electrodeless form of the high pressure discharge metal halide lamp mentioned above, and uses some of the above materials for the arc tube, the reader is invited to refer to more details to the two aforementioned patent applications.

L'invention concerne de façon générale des lampes à décharge à haute intensité, dans lesquelles la décharge d'arc est générée par un champ électrique solénoidal, et elle porte plus particulièrement sur l'utilisation d'une combinaison originale de matières de remplissage dans l'élé- ment d'une telle lampe qui consiste en un tube à arc, dans le but que la lampe émette une couleur blanche avec un rendement amélioré et de meilleurs indices de rendu de couleur. The invention relates generally to high intensity discharge lamps, in which the arc discharge is generated by a solenoidal electric field, and more particularly relates to the use of an original combination of fillers in the part of such a lamp which consists of an arc tube, with the aim that the lamp emits a white color with improved efficiency and better color rendering indices.

Les lampes décrites dans l'invention font partie de la catégorie qu'on appelle des lampes à décharge à haute intensité, du fait que dans leur fonctionnement fondamental, on fait en sorte qu'un gaz sous une pression moyenne à élever émette un rayonnement dont la longueur d'onde correspond à la gamme visible, sous l'effet d'une excitation qui est produite de façon caractéristique par le passage d'un courant dans un gaz ionisable tel que de la vapeur de mercure ou de sodium. Dans la catégorie d'origine de telles lampes à décharge à haute intensité, on faisait circuler le courant de décharge entre une paire d'électrodes.Du fait que les électrodes de telles lampes à décharge à haute intensité munies d'électrodes étaient susceptibles d'être fortement attaquées par les matières de remplissage du tube à arc, provoquant ainsi une défaillance prématurée de la lampe, les lampes à champ électrique solénoïdal de ce type, développées plus récemment, ont été proposées dans le but d'élargir le choix de matières de remplissage du tube à arc, par l'élimination des électrodes. De telles lampes à champ électrique solénoïdal développées plus récemment sont décrites dans les brevets des E.U.A. nO 4 017 764, 4 180 763 et 4 591 759, tous cédés à la demanderesse, et ces lampes génèrent dans le tube à arc un arc consistant en un plasma, pendant le fonctionnement de la lampe, d'une lamière entièrement connue dans l'art antérieur. The lamps described in the invention belong to the category called high intensity discharge lamps, because in their basic operation, it is caused that a gas under a medium pressure to raise emits radiation which the wavelength corresponds to the visible range, under the effect of an excitation which is typically produced by the passage of a current in an ionizable gas such as mercury or sodium vapor. In the original category of such high intensity discharge lamps, the discharge current was passed between a pair of electrodes. Because the electrodes of such high intensity discharge lamps with electrodes were susceptible to be strongly attacked by the filling materials of the arc tube, thus causing premature failure of the lamp, the solenoid electric field lamps of this type, developed more recently, have been proposed with the aim of widening the choice of materials filling the arc tube by eliminating the electrodes. Such more recently developed solenoid electric field lamps are described in U.S. patents. Nos. 4,017,764, 4,180,763 and 4,591,759, all sold to the plaintiff, and these lamps generate in the arc tube an arc consisting of a plasma, during the operation of the lamp, of a lamella fully known in l prior art.

De telles lampes à décharge à haute intensité sans électrodes sont cependant affectées d'un certain nombre de problèmes qui ont essentiellement pour résultat de faire fonctionner ces lampes avec un moins bon rendement que des structures de lampes d'autres types. Le rendement ou l'effet cacité de la lampe désigne ici le rendement lumineux moyen, mesuré de façon habituelle en lumens par watt. Les lampes sans électrodes présentent un problème d'un type différent qui consiste en ce qu'elles ont des propriétés de rendu des couleurs inférieures à ce qui est acceptable pour pouvoir être employées pour l'éclairage général. Plus précisément, l'éclairage général exige que des objets éclaires par une source lumineuse particulière présentent sensiblement la même couleur que lorsqu'ils sont éclairés par la lumière solaire naturelle.On mesure cette exigence par des paramètres connus, comme les valeurs d'indices de rendu des couleurs (IRC) de la
C.I.E., et on considère que des valeurs d'IRC de 50 ou plus sont essentielles pour l'acceptation commerciale de lampes dans la plupart des applications d'éclairage général . Une autre exigence supplémentaire pour l'acceptation commerciale dans des applications d'éclairage général, porte sur la température de couleur du blanc que produit une telle lampe, qui est fixée à environ 30000K pour la lampe du type blanc chaud, à environ 35000K pour la lampe du type blanc standard et à environ 4200ou pour la lampe du type blanc froid, ces caractéristiques étant mesurées par les valeurs de chromaticité x et y de la C.I.E.Un principe supplémentaire admis de façon générale consiste en ce que le fait d'augmenter le rendement pour des lampes à décharge de ce type dégrade les propriétés de rendu des couleurs de la lampe. Ainsi, bien que les lampes sans électrodes de l'art anterieur satisfassent partiellement les critères de mérite précédents, du fait de l'utilisation de certaines des matières de remplissage de tube à arc qui sont employées dans la présente invention, on n'a pas reconnu jusqu'à présent qutune combinaison particulière de toutes ces matières de remplissage de tube à arc est nécessaire pour obtenir une amélioration des couleurs sans effet nuisible sur le rendement de telles lampes.
Such electrodeless high intensity discharge lamps are, however, affected by a number of problems which essentially result in operating these lamps with poorer efficiency than lamp structures of other types. The efficiency or cacity effect of the lamp here designates the average light output, usually measured in lumens per watt. Lamps without electrodes present a problem of a different type which is that they have lower color rendering properties than is acceptable for use in general lighting. More specifically, general lighting requires that objects illuminated by a particular light source have substantially the same color as when they are lit by natural sunlight. This requirement is measured by known parameters, such as index values of color rendering (CRI) of the
CIE, and CRI values of 50 or higher are considered essential for the commercial acceptance of lamps in most general lighting applications. Another additional requirement for commercial acceptance in general lighting applications relates to the color temperature of the white produced by such a lamp, which is set at about 30000K for the warm white type lamp, at about 35000K for the lamp of the standard white type and at around 4200 or for the lamp of the cold white type, these characteristics being measured by the chromaticity values x and y of the CIE An additional principle generally accepted is that the fact of increasing the yield for Discharge lamps of this type degrade the color rendering properties of the lamp. Thus, although the prior art electrodeless lamps partially meet the foregoing merit criteria, due to the use of some of the arc tube fillers which are employed in the present invention, there has been no hitherto recognized that a particular combination of all these arc tube fillers is necessary to achieve color improvement without adversely affecting the performance of such lamps.

Un but principal de la présente invention est donc de procurer des lampes à champ électrique solénoidal qui présentent une amélioration aussi bien en ce qui concerne le rendement que le rendu des couleurs à des températures de couleur correspondant au blanc. A main object of the present invention is therefore to provide lamps with a solenoidal electric field which have an improvement both as regards the yield and the color rendering at color temperatures corresponding to white.

Un autre but de la présente invention est de procurer une structure particulière pour des lampes à champ électrique solénoïdal qui optimise les performances qu'on obtient avec des matières de remplissage de tube à arc actuelles. Another object of the present invention is to provide a particular structure for lamps with a solenoidal electric field which optimizes the performance obtained with current arc tube fillers.

Un autre but important de la présente invention est d'associer fonctionnellement les matières de remplissage de tube à arc pour une lampe à champ électrique solénoidal, avec la configuration structurale de la lampe, d'une manière qui optimise les performances de la lampe. Another important object of the present invention is to functionally associate the arc tube fillers for a solenoidal electric field lamp with the structural configuration of the lamp in a manner that optimizes the performance of the lamp.

Conformément à l'invention, on a découvert qu'une combinaison particulière de matières de remplissage dans le tube à arc d'une lampe à arc à halogénures métalliques sans électrodes, permet à la lampe d'émettre de la lumière blanche avec un meilleur rendement et un meilleur rendu des couleurs. In accordance with the invention, it has been found that a particular combination of fillers in the arc tube of a metal halide arc lamp without electrodes allows the lamp to emit white light with better efficiency and better color rendering.

Plus précisément, cette structure de lampe perfectionnée comprend un tube à arc transparent qui contient une matière de remplissage qui est exempte de mercure et qui consiste en une combinaison d'halogénure de sodium et d'halogénure de cérium, en compagnie d'un gaz consistant en xénon, dans les proportions en poids appropriées, pour produire une émission consistant en lumière blanche avec un rendement de 200 lumens par watt (lm/W) ou plus, ceci s'accompagnant d'indices de rendu des couleurs (IRC) d'au moins 50. La température de couleur du blanc pour les lampes perfectionnées s'étend d'environ 30000K jusqu'à environ 50000K, ce qui fait que de telles lampes conviennent pour des applications d'éclairage général.More specifically, this improved lamp structure includes a transparent arc tube which contains a filler which is free of mercury and which consists of a combination of sodium halide and cerium halide, together with a substantial gas in xenon, in the appropriate weight proportions, to produce an emission consisting of white light with a yield of 200 lumens per watt (lm / W) or more, this being accompanied by color rendering indices (CRI) of at least 50. The color temperature of white for advanced lamps ranges from about 30,000K to about 50,000K, which makes such lamps suitable for general lighting applications.

Des halogénures de sodium et de cérium utiles pour le remplissage de lampe considéré peuvent être sélectionnés dans le groupe comprenant des bromures, des chlorures et des iodures, ainsi que des mélanges de ceux-ci tels que l'iodure de sodium (NaI) et le chlorure de cérium (CeC13). La proportion en poids d'halogénure de cérium est maintenue à une valeur ne dépassant pas la proportion en poids d'halogénure de sodium dans le remplissage de lampe présent, dans le but d'obtenir les caractéristiques précitées, et l'existence dans le tube à arc d'un réservoir de ces matières de remplissage est souhaitable pour compenser toute perte des constituants individuels pendant le fonctionnement de la lampe.En ce qui concerne les proportions en poids relatives des halogénures de sodium et de cérium précités, on a trouvé qu'une trop grande quantité d'halogénure de sodium diminue les valeurs d'IRC, tandis qu'une trop grande quantité d'halogénure de cérium diminue le rendement de la lampe. La lumière composite de couleur blanche qu'émet la lampe contenant les matières de remplissage précitées correspond essentiellement à une émission de décharge dans du sodium à haute pression de type classique, à laquelle a été ajoutée un rayonnement visible produit par l'halogénure de cérium, qui s'étend d'une manière continue sur la région de longueur d'onde de 400 à 700 nanomètres de la lumière visible.Sodium and cerium halides useful for the lamp filling considered can be selected from the group comprising bromides, chlorides and iodides, as well as mixtures thereof such as sodium iodide (NaI) and cerium chloride (CeC13). The proportion by weight of cerium halide is maintained at a value not exceeding the proportion by weight of sodium halide in the lamp filling present, in order to obtain the aforementioned characteristics, and the existence in the tube arc of a reservoir of these fillers is desirable to compensate for any loss of the individual constituents during lamp operation. With respect to the relative weight proportions of the aforementioned sodium and cerium halides, it has been found that too much sodium halide decreases the CRI values, while too much cerium halide decreases the lamp efficiency. The white composite light emitted by the lamp containing the abovementioned filling materials corresponds essentially to a discharge emission in high pressure sodium of conventional type, to which has been added visible radiation produced by the cerium halide, which extends continuously over the wavelength region of 400 to 700 nanometers of visible light.

Le perfectionnement qu'apporte l'invention est en outre attribuable au maintien de proportions définies de xénon dans le remplissage de la lampe. Plus précisément, le remplacement du mercure par du xénon à des pressions élevées pour remplir la fonction de barrière ou de tampon contre un transfert indésirable d'énergie thermique de la décharge d'arc vers les parois du tube à arc, améliore encore davan tage le rendement de l'émission de rayonnement dans la lampe présente. En tout premier lieu, l'utilisation de vapeur de mercure à haute pression élargit de façon dissymétrique l'émission des raies D du sodium dans la région spectrale du rouge, ce qui est indésirable, tandis que le xénon élargit plus symétriquement l'émission des raies D du sodium, pour produire une émission plus souhaitable dans la région spectrale du jaune et du vert.Secondement, l'énergie d'excitation relativement élevée du xénon, en comparaison avec le mercure, interdit le rayonnement du xénon dans la lampe présente, alors qu'une perte d'énergie se manifeste dans des régions spectrales indésirables lorsqu'on utilise une décharge rayonnante dans le mercure. En outre, des tensions d'arc sont moins élevées avec le xénon qu'avec le mercure dans les lampes présentes, ce qui rend plus aisé le démarrage et le fonctionnement des lampes présentes. Un autre avantage de performances qu'on obtient dans les lampes présentes en remplaçant le mercure par du xénon dans le remplissage du tube à arc, est attribuable à la conductivité thermique relativement inférieure du xénon.Une telle conductivité thermique inférieure évite plus efficacement une dissociation indésirable des halogénures dans la décharge d'arc, avec une recombinaison ultérieure des halogénures sur les parois du tube à arc ou au voisinage de celles-ci. Le rendement plus elevé qu'on observe dans des lampes à halogénures métalliques sans électrodes contenant les matières de remplissage de tube à arc décrites ci-dessus qui consistent en halogénures de sodium et de cérium, lorsque le xénon remplace le mercure classique, est apparemment attribuable au fait que le xénon évite un blocage des halogénures par le mercure. The improvement brought by the invention is also attributable to the maintenance of defined proportions of xenon in the filling of the lamp. More specifically, replacing mercury with xenon at high pressures to fulfill the barrier or buffer function against unwanted transfer of thermal energy from the arc discharge to the walls of the arc tube, further improves the radiation emission efficiency in the lamp present. First of all, the use of high-pressure mercury vapor asymmetrically widens the emission of the D-lines of sodium in the spectral region of red, which is undesirable, while xenon broadens more symmetrically the emission of D lines of sodium, to produce a more desirable emission in the spectral region of yellow and green. Second, the relatively high excitation energy of xenon, in comparison with mercury, prohibits the radiation of xenon in the lamp present, while energy loss occurs in unwanted spectral regions when using a radiant discharge in mercury. In addition, arc voltages are lower with xenon than with mercury in the lamps present, which makes it easier to start and operate the lamps present. Another performance advantage obtained in the lamps present by replacing mercury with xenon in the filling of the arc tube, is attributable to the relatively lower thermal conductivity of xenon. Such a lower thermal conductivity more effectively avoids undesirable dissociation halides in the arc discharge, with subsequent recombination of the halides on the walls of the arc tube or in the vicinity thereof. The higher efficiency observed in metal halide lamps without electrodes containing the arc tube fillers described above which consist of sodium and cerium halides, when xenon replaces conventional mercury, is apparently attributable the fact that xenon prevents halide blockage by mercury.

La quantité de xénon qui est employée dans le remplissage de tube à arc présent pour obtenir les gains de performances de la lampe indiqués ci-dessus1 est une quantité suffisante, en fonction du volume interne du tube à arc, pour limiter le transfert d'énergie thermique par conduction de la décharge d'arc vers les parois du tube à arc. Comme in diqué ci-dessus, le gaz tampon consistant en xénon participe activement à l'obtention des gains de performances, essentiellement par I'élimination d'inconvénients que l'utilisation habituelle d'un gaz tampon consistant en mercure à haute pression occasionne dans ces lampes.Plus précisément, le xénon peut être présent en une quantité suffisante, établissant une pression partielle dans la plage d'environ 8000 Pa et au-dessus à la température ambiante, ou d'environ 80000
Pa et au-dessus à la température de fonctionnement de la lampe de l'invention, dans le but d'obtenir ces gains de performances. L'augmentation de la pression partielle de xénon jusqu'à environ 67000 Pa à la température ambiante peut améliorer encore davantage les performances de la lampe.On a par exemple testé une lampe ayant une configuration du type "boite de pastilles", qu'on décrira ultérieurement de façon plus détaillée, dans laquelle le tube à arc mesure 20 millimètres de diamètre extérieur et 17 millimètres de hauteur, et est empli avec 5 milligrammes de NaI et 2,3 milligrammes de CeC13, avec du xénon sous une pression partielle de 67000
Pa à la pression ambiante. On a obtenu avec cette lampe un rendement de 203 lm/W et une valeur d'IRC de 54, avec une température de couleur de 36990K. De façon similaire, un tube à arc de grande taille ayant la même configuration et rempli avec 101 milligrammes de NaI, 9,8 milligrammes de CeC13, 5 milligrammes de T1I, et du xénon sous une pression partielle de 27000 Pa à la température ambiante, a présenté un rendement de 193 lm/W et une valeur d'IRC de 50,1 à une température de couleur de 3610 K.
The amount of xenon that is used in the filling of the arc tube present to obtain the lamp performance gains indicated above1 is a sufficient quantity, depending on the internal volume of the arc tube, to limit the transfer of energy. thermal by conduction of the arc discharge towards the walls of the arc tube. As indicated above, the xenon buffer gas actively participates in obtaining performance gains, essentially by eliminating the disadvantages that the usual use of a high pressure mercury buffer gas causes in More specifically, xenon may be present in a sufficient amount, establishing a partial pressure in the range of about 8,000 Pa and above at room temperature, or about 80,000
Pa and above at the operating temperature of the lamp of the invention, in order to obtain these performance gains. Increasing the partial pressure of xenon to about 67,000 Pa at room temperature can further improve the performance of the lamp. For example, we tested a lamp with a "pellet box" configuration, which we will describe later in more detail, in which the arc tube measures 20 millimeters in outside diameter and 17 millimeters in height, and is filled with 5 milligrams of NaI and 2.3 milligrams of CeC13, with xenon under a partial pressure of 67000
Pa at ambient pressure. With this lamp, a yield of 203 lm / W and an IRC value of 54 were obtained, with a color temperature of 36990K. Similarly, a large arc tube having the same configuration and filled with 101 milligrams of NaI, 9.8 milligrams of CeC13, 5 milligrams of T1I, and xenon under a partial pressure of 27,000 Pa at room temperature, exhibited an output of 193 lm / W and a CRI value of 50.1 at a color temperature of 3610 K.

Comme indiqué ci-dessus, la matière de remplissage de tube à arc de l'invention peut contenir des atomes de métaux évaporables supplémentaires, autres que le mercure1 pour introduire encore d'autres espèces rayonnantes dans la décharge d'arc. On peut modifier la couleur d'émission de la lampe, sans affecter défavorablement les performances, en employant de petites quantités d'halogénure d'indium et d'halogénure de lithium, pour introduire respectivement une émission monochromatique bleue et rouge, ainsi qu'avec un ajout d'halogénure de thallium pour renforcer l'émission de couleur correspondant au vert dans la décharge de la lampe.On peut employer dans la décharge d'arc d'autres atomes supplémentaires de modification de température de couleur de la lampe, parmi lesquels d'autres métaux alcalins tels que le césium, ainsi que des métaux alcalino-terreux, tels que le baryum, et ces atomes peuvent en outre comprendre des métaux de la série des terres rares, pour produire un rayonnement continu sur toute l'étendue de la région spectrale visible.Pour illustrer encore davantage des matières utiles pour le remplissage de la lampe pour cette dernière catégorie d'atomes de modification de température de couleur de la lampe, on peut signaler que des halogénures de dysprosium, d'holmium, d'ytterbium et de thulium sont considérés comme étant chimiquement compatibles avec la structure de lampe du type considéré. I1 en résulte donc qu'on peut avantageusement modifier la température de couleur des lampes présentes, sans effet nuisible sur le rendement ou le rendu des couleurs, lorsque le remplissage du tube à arc comprend des ions métalliques qui produisent un rayonnement monochromatique ou un rayonnement continu supplémentaires dans la région spectrale visible, les deux types d'espèces rayonnantes supplémentaires pouvant être présents simultanément.Du fait que toutes les espèces rayonnantes dans le remplissage de tube à arc présent limitent essentiellement le rayonnement émis à la région spectrale visible, on peut également apprécier que les pertes d'énergie dans de telles lampes, qui diminuent le rendement de la lampe, comme des pertes dans l'infrarouge, sont ainsi minimales. As noted above, the arc tube filler of the invention may contain additional evaporable metal atoms, other than mercury, to introduce yet other radiant species into the arc discharge. The emission color of the lamp can be changed, without adversely affecting performance, by using small amounts of indium halide and lithium halide, to introduce blue and red monochromatic emission respectively, as well as with addition of thallium halide to enhance the emission of color corresponding to green in the discharge of the lamp. Other atoms of modification of the color temperature of the lamp can be used in the discharge of the arc, among which other alkali metals such as cesium, as well as alkaline earth metals, such as barium, and these atoms may further include metals from the rare earth series, to produce continuous radiation over the entire range of the visible spectral region. To illustrate still more useful materials for the filling of the lamp for this last category of atoms of modification of color temperature of the lamp, one can point out that dysprosium, holmium, ytterbium and thulium halides are considered to be chemically compatible with the lamp structure of the type under consideration. It therefore follows that it is advantageously possible to modify the color temperature of the lamps present, without detrimental effect on the yield or the color rendering, when the filling of the arc tube comprises metal ions which produce a monochromatic or continuous radiation. additional types in the visible spectral region, the two types of additional radiating species being able to be present simultaneously. Since all the radiating species in the filling of arc tube present essentially limit the radiation emitted in the visible spectral region, one can also appreciate that the energy losses in such lamps, which decrease the efficiency of the lamp, like losses in the infrared, are thus minimal.

Une configuration de lampe préférée, utilisant les matières de remplissage de tube à arc de la présente invention, pour optimiser les performances de la lampe, consiste en un tube à arc de forme cylindrique ayant une hauteur infé rieure à son diamètre extérieur, avec une enveloppe extérieure transparente disposée autour du tube à arc en définissant un espace entre le tube et l'enveloppe, et des moyens d'excitation pour transmettre de l'énergie radiofréquence vers le remplissage du tube à arc.Avec cette configuration, on peut faire fonctionner ces lampes perfectionnées à la manière de dispositifs relativement isothermes ne subissant pas diverses pertes thermiques qu'on trouve dans des lampes équipées d'électrodes, en particulier au niveau des parois et des extrémités, et qu'on trouve également dans des lampes sans électrodes de l'art antérieur, du type comportant un tube à arc relativement long et étroit. Du fait que le rendement de lampes à décharge à haute intensité est limité par de telles pertes thermiques, il devient souhaitable d'éviter une telle dégradation des performances d'une manière plus efficace que ce qu'on considérait antérieurement comme possible dans des lampes à décharge à haute intensité de l'art antérieur, qu'on fait généralement fonctionner à des températures de point froid de paroi inférieures à 7500C.En combinant la configuration de lampe préférée décrite ci-dessus avec les matières de remplissage de tube à arc de l'invention, il est maintenant possible d'obtenir un fonctionnement de la lampe plus proche des conditions isothermes, avec des points froids autour de 9000C, avec un gain de rendement attribuable à la pression de vapeur accrue du remplissage de la lampe. Dans la configuration de lampe préférée, le tube à arc peut être constitué par un verre résistant à des températures élevées, comme du quartz fondu, ou par une céramique optiquement transparente, telle que de l'alumine polycristalline. Le tube à arc rempli produit un arc consistant en un plasma pendant le fonctionnement de la lampe, sous l'effet de l'excitation par un champ électrique solénoïdal employé dans la lampe, tout ceci s'effectuant d'une manière connue.L'excitation est créée par un champ magnétique, qui varie dans le temps, pour établir à l'intérieur du tube un champ électrique qui se ferme complètement sur lui-même, ce qui a pour effet de produire la décharge à haute intensité provoquant l'émission de lumière. Dans la configuration de lampe préférée, la source d'excitation comprend une bobine d'excitation qui est placée à l'extérieur de l'enveloppe extérieure de la lampe et qui est connectée à une alimentation par l'intermédiaire d'un réseau d'adaptation d'impédance. Dans la lampe préférée, l'espace entre le tube à arc et l'enveloppe extérieure peut être occupé par des moyens consistant en une barrière pour l'énergie thermique, tels que des déflecteurs en métal ou en laine de quartz, ou même par le vide.De tels moyens constituant une barrière thermique réduisent avantageusement les pertes de chaleur à partir de la lampe, qui seraient par ailleurs considérables du fait des températures de fonctionnement plus élevées de la lampe et du mode de fonctionnement isotherme de la lampe qu'on obtient maintenant. A preferred lamp configuration, using the arc tube fillers of the present invention, to optimize lamp performance, consists of a cylindrical arc tube having a height less than its outside diameter, with an envelope transparent outer surface arranged around the arc tube by defining a space between the tube and the envelope, and excitation means for transmitting radio frequency energy to the filling of the arc tube. With this configuration, it is possible to operate these lamps improved in the manner of relatively isothermal devices which do not undergo various heat losses which are found in lamps equipped with electrodes, in particular at the walls and ends, and which are also found in lamps without electrodes of the prior art, of the type comprising a relatively long and narrow arc tube. Since the efficiency of high intensity discharge lamps is limited by such heat losses, it becomes desirable to avoid such degradation of performance in a more efficient manner than previously considered possible in prior art high intensity discharge, which is generally operated at cold point wall temperatures below 7500C. By combining the preferred lamp configuration described above with the arc tube fillers of the invention, it is now possible to obtain a lamp operation closer to isothermal conditions, with cold spots around 9000C, with a gain in efficiency attributable to the increased vapor pressure of the lamp filling. In the preferred lamp configuration, the arc tube can be formed by a glass resistant to high temperatures, such as molten quartz, or by an optically transparent ceramic, such as polycrystalline alumina. The filled arc tube produces an arc consisting of a plasma during the operation of the lamp, under the effect of excitation by a solenoidal electric field employed in the lamp, all of this being carried out in a known manner. excitation is created by a magnetic field, which varies in time, to establish inside the tube an electric field which closes completely on itself, which has the effect of producing the discharge at high intensity causing the emission from light. In the preferred lamp configuration, the excitation source comprises an excitation coil which is placed outside the outer envelope of the lamp and which is connected to a power supply via a network of impedance matching. In the preferred lamp, the space between the arc tube and the outer casing can be occupied by means consisting of a barrier for thermal energy, such as metal or quartz wool deflectors, or even by the Such means constituting a thermal barrier advantageously reduce the heat losses from the lamp, which would also be considerable due to the higher operating temperatures of the lamp and the isothermal operating mode of the lamp which is obtained. now.

La suite de la description se réfère aux dessins annexés qui représentent respectivement
Figure 1 : une représentation en coupe latérale d'une configuration de lampe sans électrodes de l'invention, employant la composition de matières de remplissage de tube à arc considérée; et
Figure 2 : un diagramme spectral d'émission pour une structure de lampe caractéristique utilisant la composition de matières de remplissage de tube à arc de l'invention.
The following description refers to the accompanying drawings which respectively represent
Figure 1: a side sectional representation of a lamp configuration without electrodes of the invention, employing the composition of arc tube fillers considered; and
Figure 2: An emission spectral diagram for a characteristic lamp structure using the composition of arc tube fillers of the invention.

La figure 1 représente une lampe à décharge d'arc sans électrodes qui comprend un tube à arc 10 destiné à contenir un remplissage 11. Le tube à arc 10 consiste en une matière transparente, telle que du quartz fondu ou une céramique réfractaire telle que de l'alumine polycristalline agglomérée. Comme représenté, une forme optimale pour le tube à arc 10, consiste en une forme sphérique aplatie ou une forme cylindrique courte (par exemple la forme d'un palet de hockey ou d'une boîte de pillules), avec des bords arrondis. FIG. 1 represents an arc discharge lamp without electrodes which comprises an arc tube 10 intended to contain a filling 11. The arc tube 10 consists of a transparent material, such as molten quartz or a refractory ceramic such as agglomerated polycrystalline alumina. As shown, an optimal shape for the arc tube 10, consists of a flattened spherical shape or a short cylindrical shape (for example the shape of a hockey puck or a pill box), with rounded edges.

Comme représenté, le grand diamètre du tube à arc 10 est également supérieur à sa dimension dans le sens de la hauteur.As shown, the large diameter of the arc tube 10 is also greater than its dimension in the height direction.

Une enveloppe extérieure 12 est placée autour du tube à arc 10. L'enveloppe extérieure 12 est transparente et elle peut également être constituée par du quartz ou une céramique réfractaire. L'enveloppe extérieure 12 limite le refroidissement par convection du tube à arc 10. Un matelas de laine de verre 15 peut également être placé entre le tube à arc 10 et l'enveloppe extérieure 12, pour limiter encore davantage le refroidissement. On utilise une bobine primaire 13 et une alimentation radiofréquence (RF) pour exciter une décharge d'arc, consistant en un plasma, dans le remplissage 11. Comme indiqué précédemment, cette configuration comprenant une bobine primaire 13 et une alimentation RF 14 constitue ce qu'on appelle habituellement une lampe à décharge à haute intensité du type à champ électrique solénoidal.La configuration à champ électrique solenoídal consiste essentiellement en un transformateur qui transfère de l'énergie radiofréquence vers un plasma, ce plasma constituant un secondaire à une seule spire pour le transformateur. Un champ magnétique alternatif qui résulte du courant RF dans la bobine primaire 13, crée dans le tube à arc 10 un champ électrique qui se referme complètement sur lui-même. Un courant circule sous l'effet du champ électrique et une décharge d'arc se produit dans le tube à arc 10. Du fait qu'une description plus détaillée de telles structures de lampes à décharge à haute intensité, du type à champ électrique solénoldal, est présentée dans les brevets des E.U.A. nO 4 017 764 et 4 180 763 précités, le lecteur est invité à se reporter à ces documents.An outer casing 12 is placed around the arc tube 10. The outer casing 12 is transparent and it can also be formed by quartz or a refractory ceramic. The outer casing 12 limits the convection cooling of the arc tube 10. A glass wool mat 15 can also be placed between the arc tube 10 and the outer casing 12, to further limit cooling. A primary coil 13 and a radio frequency (RF) power supply are used to excite an arc discharge, consisting of a plasma, in the filling 11. As indicated previously, this configuration comprising a primary coil 13 and an RF power supply 14 constitutes what a high intensity discharge lamp of the solenoidal electric field type is usually called. The solenoidal electric field configuration essentially consists of a transformer which transfers radio frequency energy to a plasma, this plasma constituting a secondary to a single turn for the transformer. An alternating magnetic field which results from the RF current in the primary coil 13, creates in the arc tube 10 an electric field which closes completely on itself. A current flows under the effect of the electric field and an arc discharge occurs in the arc tube 10. Because a more detailed description of such structures of high intensity discharge lamps, of the solenoidal electric field type , is presented in the patents of the USA Nos. 4,017,764 and 4,180,763 cited above, the reader is invited to refer to these documents.

La fréquence de fonctionnement de l'alimentation RF 14 est par exemple de 13,56 MHz. Une puissance d'entrée caractéristique appliquée à la lampe peut être comprise dans la plage de 100 à 2000 watts.The operating frequency of the RF power supply 14 is for example 13.56 MHz. A characteristic input power applied to the lamp can be in the range of 100 to 2000 watts.

On a construit des lampes ayant la configuration de structure décrite ci-dessus, et on a trouvé qu'elles présentaient la courbe d'émission spectrale représentée sur la fi gure 2. Plus précisément, la courbe d'émission représentée montre l'émission d'une telle lampe à décharge à haute in tensité du type à champ électrique solénoidal, et cette lampe présente ine température de couleur d'environ 39850K, un rendement de 182 lm/W et une valeur d'IRC de 54,8. L'émission représentée est une émission composite qui est formée par le spectre de raies d'une décharge dans le sodium à haute pression, et qui comprend en outre un continuum spectral visible, avec en plus la présence de l'émission du cérium dans la décharge qui se produit dans la lampe.Le remplissage du tube à arc de cette lampe particulière comprenait environ 100 milligrammes de NaI, environ 5,1 milligrammes de
T1I, environ 19,8 milligrammes de Cet13 et du xénon sous une pression partielle d'environ 27000 Pa à la température ambiante. Les exemples qui suivent sont donnés pour montrer d'autres remplissages de tube à arc qu'on a essayés avec succès pour la structure de lampe à arc à halogénures métalliques de l'invention.
Lamps were constructed having the structure configuration described above, and found to have the spectral emission curve shown in Figure 2. More specifically, the emission curve shown shows the emission d such a high intensity discharge lamp of the solenoidal electric field type, and this lamp has a color temperature of about 39850K, a yield of 182 lm / W and a CRI value of 54.8. The emission represented is a composite emission which is formed by the line spectrum of a discharge in sodium at high pressure, and which further comprises a visible spectral continuum, with in addition the presence of the emission of cerium in the discharge that occurs in the lamp. The filling of the arc tube of this particular lamp included about 100 milligrams of NaI, about 5.1 milligrams of
T1I, approximately 19.8 milligrams of Cet13 and xenon under partial pressure of approximately 27,000 Pa at room temperature. The following examples are given to show other arc tube fillings which have been successfully tried for the metal halide arc lamp structure of the invention.

EXEMPLE I
On a rempli un tube à arc mesurant environ 20 millimetres de diamètre extérieur sur 17 millimètres de hauteur avec environ 6 milligrammes de NaI, 2,3 milligrammes de CeC13, et une pression partielle de xénon d'environ 67000
Pa à la température ambiante. On a fait fonctionner la lampe avec une puissance d'entrée d'environ 265 watts pour produire 203 lm/W et une valeur d'IRC de 54, à une température de couleur d'environ 36990K qui est proche de l'ovale du blanc froid.
EXAMPLE I
An arc tube measuring approximately 20 millimeters in outside diameter and 17 millimeters in height was filled with approximately 6 milligrams of NaI, 2.3 milligrams of CeC13, and a partial pressure of xenon of approximately 67,000
Pa at room temperature. The lamp was operated with an input power of approximately 265 watts to produce 203 lm / W and an CRI value of 54, at a color temperature of approximately 36990K which is close to the white oval cold.

EXEMPLE II
On arempli un tube à arc ayant la même taille que dans l'Exemple I, avec environ 6,1 milligrammes de NaI, 3 milligrammes de Cel3 et un gaz tampon consistant en xénon sous une pression partielle d'environ 67000 Pa à la température ambiante. En faisant ensuite fonctionner la lampe avec une puissance d'entrée d'environ 206 watts, on a obtenu un rendement de 195 lm/W, une valeur d'IRC de 49 et une température de couleur de la lampe d'environ 32900K qui est proche de l'ovale de couleur correspondant au blanc chaud.
EXAMPLE II
An arc tube of the same size as in Example I is filled with about 6.1 milligrams of NaI, 3 milligrams of Cel3 and a buffer gas consisting of xenon under a partial pressure of about 67000 Pa at room temperature . By then operating the lamp with an input power of approximately 206 watts, an efficiency of 195 lm / W was obtained, an IRC value of 49 and a lamp color temperature of approximately 32900K which is close to the colored oval corresponding to warm white.

EXEMPLE III
Dans cet exemple, on a employé un tube à arc ayant les dimensions suivantes : diamètre extérieur de 15 millimètres et hauteur de 13 millimètres. Le remplissage du tube à arc consistait en environ 1 milligramme de NaI et 1 milligramme de CeC13, avec du xénon sous une pression partielle d'environ 67000 Pa à la température ambiante. Lorsqu'on a appliqué à la lampe une puissance d'entrée de 202 watts, elle a présenté un rendement de 185 lm/W et une valeur d'IRC de 57 à une température de couleur d'environ 48560K, qui est proche d'autres ovales de couleur reconnus correspondant au blanc.
EXAMPLE III
In this example, an arc tube having the following dimensions was used: external diameter of 15 millimeters and height of 13 millimeters. The filling of the arc tube consisted of approximately 1 milligram of NaI and 1 milligram of CeC13, with xenon under a partial pressure of approximately 67000 Pa at room temperature. When an input power of 202 watts was applied to the lamp, it exhibited an output of 185 lm / W and a CRI value of 57 at a color temperature of about 48560K, which is close to other recognized color ovals corresponding to white.

EXEMPLE IV
On a rempli un tube à arc ayant les mêmes dimensions physiques que dans l'Exemple I ci-dessus avec 6,1 milligrammes de NaI, 1,4 milligramme de CeC13, 0,5 milligramme de T1I, et du xénon sous une pression partielle d'environ 67000 Pa à la température ambiante. Avec une puissance d'entrée de 204 watts, la lampe a présenté un rendement de 204 lm/W et une valeur d'IRC de 49 à une température de couleur de 3381 K, qui est proche de l'ovale de couleur correspondant au blanc standard.
EXAMPLE IV
An arc tube having the same physical dimensions as in Example I above was filled with 6.1 milligrams of NaI, 1.4 milligrams of CeCl3, 0.5 milligrams of T1I, and xenon under partial pressure about 67,000 Pa at room temperature. With an input power of 204 watts, the lamp had an output of 204 lm / W and a CRI value of 49 at a color temperature of 3381 K, which is close to the color oval corresponding to white standard.

EXEMPLE V
On a rempli un tube à arc ayant un diamètre extérieur de 54 millimètres et une hauteur de 25 millimètres avec environ 100 milligrammes de NaI, 5,1 milligrammes de
T1I, 19,8 grammes de CeC13, et du xénon sous une pression partielle d'environ 27000 Pa à la température ambiante. En fonctionnant avec une puissance d'entrée de 1087 watts, la lampe a présenté un rendement de 182 lm/W, une valeur d'IRC de 54,8 et une température de couleur de 39850K, qui est à nouveau proche de l'ovale correspondant au blanc froid.
EXAMPLE V
An arc tube having an outside diameter of 54 millimeters and a height of 25 millimeters was filled with about 100 milligrams of NaI, 5.1 milligrams of
T1I, 19.8 grams of CeC13, and xenon under partial pressure of approximately 27,000 Pa at room temperature. When operating with an input power of 1087 watts, the lamp had an output of 182 lm / W, a CRI value of 54.8 and a color temperature of 39850K, which is again close to the oval corresponding to cool white.

Les modes de réalisation de lampe ci-dessus présentent des performances optimales pour une lampe à décharge à haute intensité du type à champ électrique solénoïdal contenant la combinaison présente de matières de remplissage de tube à arc, qui comprend de l'halogénure de sodium, de l'halogénure de cérium et un gaz consistant en xénon. Comme on l'a montré, on obtient un rendement supérieur à 200 lm/W, avec des valeurs d'IRC de 50 ou plus, et on peut modifier des températures de couleur de la lampe dans la région spectrale du blanc en ajoutant encore d'autres atomes de métaux évaporables qui rayonnent dans la décharge qui se produit dans la lampe.Les exemples ci-dessus montrent de façon évidente que de telles espèces rayonnantes supplémentaires sont incorporées dans le remplissage du tube à arc sous la forme de composés consistant en halogénures, de façon à pouvoir s'évaporer aux températures de fonctionnement de la lampe, sans exiger une conversion intermédiaire. The above lamp embodiments provide optimum performance for a high intensity discharge lamp of the solenoid electric field type containing the present combination of arc tube fillers, which includes sodium halide, cerium halide and a gas consisting of xenon. As we have shown, we obtain an efficiency higher than 200 lm / W, with CRI values of 50 or more, and we can modify the lamp color temperatures in the spectral region of white by adding more d other evaporable metal atoms which radiate in the discharge which occurs in the lamp. The above examples clearly show that such additional radiating species are incorporated into the filling of the arc tube in the form of halide compounds , so that it can evaporate at operating temperatures of the lamp, without requiring an intermediate conversion.

On vient de décrire une lampe à décharge à haute intensité sans électrodes, d'une utilité très générale, qui présente d'excellentes performances. I1 ressort cependant de la description précédente qu'il est possible d'apporter diverses modifications aux modes de realisation spécifiques envisagés ci-dessus, sans sortir du cadre de l'invention. On peut par exemple incorporer dans le remplissage de la lampe considérée de petites quantités d'agents rayonnants ayant une fonction de correction de couleur, autres que ceux indiqués de façon spécifique, à condition que ces agents rayonnants soient compatibles pendant le fonctionnement de la lampe. I1 est en outre possible d'utiliser pour la lampe des configurations physiques autres que celles indiquées ci-dessus, pour utiliser encore mieux les matières de remplissage de la lampe.  We have just described a high intensity discharge lamp without electrodes, of very general utility, which has excellent performance. I1 emerges however from the preceding description that it is possible to make various modifications to the specific embodiments envisaged above, without departing from the scope of the invention. It is possible, for example, to incorporate into the filling of the lamp in question small quantities of radiating agents having a color correction function, other than those indicated specifically, provided that these radiating agents are compatible during the operation of the lamp. It is further possible to use physical configurations other than those indicated above for the lamp, to make even better use of the lamp fill materials.

Claims (19)

REVENDICATIONS 1. Lampe à arc à halogénures métalliques sans électrodes et ne contenant pas de mercure, caractérisée en ce qu'elle comprend : (a) un tube à arc transparent (10) destiné à contenir une décharge d'arc; (b) un remplissage (11) introduit dans le tube à arc pour produire la décharge d'arc, ce remplissage comprenant un halogénure de sodium et un halogénure de cérium, et ces halogénures étant sélectionnés dans le groupe qui comprend les bromures, les chlorures et les iodures, ainsi que des mélanges de ceux-ci, l'halogénure de sodium et l'halogénure de cérium étant combinés dans des proportions en poids qui sont choisies de façon que la lampe produise une émission de couleur blanche avec un meilleur rendement et un meilleur rendu des couleurs; (c) le remplissage (12) comprenant en outre du xénon en une quantité suffisante pour limiter le transfert d'énergie thermique de la décharge d'arc vers les parois du tube à arc (10); et (d) des moyens d'excitation (13, 14) pour transmettre de l'énergie radiofréquence au remplissage. 1. A metal halide arc lamp without electrodes and containing no mercury, characterized in that it comprises: (a) a transparent arc tube (10) intended to contain an arc discharge; (b) a filling (11) introduced into the arc tube to produce the arc discharge, this filling comprising a sodium halide and a cerium halide, and these halides being selected from the group which comprises bromides, chlorides and iodides, and mixtures thereof, the sodium halide and the cerium halide being combined in weight proportions which are chosen so that the lamp produces a white emission with better efficiency and better color rendering; (c) the fill (12) further comprising xenon in an amount sufficient to limit the transfer of thermal energy from the arc discharge to the walls of the arc tube (10); and (d) excitation means (13, 14) for transmitting radio frequency energy during filling. 2. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la proportion en poids d'halogénure de cérium n'est pas supérieure à la proportion en poids d'halogénure de sodium. 2. Lamp according to claim 1, characterized in that the proportion by weight of cerium halide is not greater than the proportion by weight of sodium halide. 3. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la quantité d'halogénure de sodium est sélectionnée de façon qu'un réservoir de condensat d'halogénure de sodium soit présent pendant le fonctionnement de la lampe. 3. Lamp according to claim 1, characterized in that the quantity of sodium halide is selected so that a reservoir of sodium halide condensate is present during the operation of the lamp. 4. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la quantité d'halogénure de cérium est sélectionnée de façon qu'un réservoir de condensat d'halogénure de cérium soit présent pendant le fonctionnement de la lampe. 4. Lamp according to claim 1, characterized in that the quantity of cerium halide is selected so that a reservoir of cerium halide condensate is present during the operation of the lamp. 5. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les quantités sélectionnées d'halogénure de sodium et d'halogénure de cérium établissent un réservoir de condensats mélangés pendant le fonctionnement de la lampe.  5. Lamp according to claim 1, characterized in that the selected quantities of sodium halide and cerium halide establish a reservoir of mixed condensates during the operation of the lamp. 6. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la quantité de xénon est suffisante pour établir une pression partielle dans la plage d'environ 8000 Pa ou plus à la température ambiante. 6. Lamp according to claim 1, characterized in that the amount of xenon is sufficient to establish a partial pressure in the range of about 8000 Pa or more at room temperature. 7. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la quantité de xénon est suffisante pour établir une pression partielle dans la plage d'environ 80000 Pa et plus à la température de fonctionnement de la lampe. 7. Lamp according to claim 1, characterized in that the quantity of xenon is sufficient to establish a partial pressure in the range of about 80,000 Pa and more at the operating temperature of the lamp. 8. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'halogénure de sodium qui est sélectionné est l'iodure de sodium. 8. Lamp according to claim 1, characterized in that the sodium halide which is selected is sodium iodide. 9. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'halogénure de cérium qui est sélectionné est le chlorure de cérium. 9. Lamp according to claim 1, characterized in that the cerium halide which is selected is cerium chloride. 10. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'halogénure de sodium qui est sélectionné est l'iodure de sodium et l'halogénure de cérium qui est sélectionné est le chlorure de cérium. 10. Lamp according to claim 1, characterized in that the sodium halide which is selected is sodium iodide and the cerium halide which is selected is cerium chloride. 11. Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le remplissage comprend en outre des atomes de métal de modification de la température de couleur de la lampe. 11. Lamp according to claim 1, characterized in that the filling further comprises metal atoms for modifying the color temperature of the lamp. 12. Lampe selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'une combinaison de ces atomes de métal introduit des émissions dans le bleu, le vert et le rouge dans le spectre d'émission de la lampe. 12. Lamp according to claim 11, characterized in that a combination of these metal atoms introduces emissions into blue, green and red in the emission spectrum of the lamp. 13 Lampe selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'atome de métal sélectionné est le thallium. 13 Lamp according to claim 11, characterized in that the selected metal atom is thallium. 14. Lampe selon la revendication 11, caractérisée en ce que les atomes de métal sont présents dans le rempli s sage sous la forme de composés d'halogénures métalliques. 14. Lamp according to claim 11, characterized in that the metal atoms are present in the filled s sage in the form of metal halide compounds. 15. Lampe selon la revendication 11, caractérisée en ce que le remplissage comprend des halogénures de terres rares, les terres rares étant sélectionnées dans le groupe qui comprend le dysprosium, l'holmium, l'ytterbium et le thulium, pour produire un rayonnement continu supplémentaire dans le spectre visible. 15. Lamp according to claim 11, characterized in that the filling comprises rare earth halides, the rare earths being selected from the group which comprises dysprosium, holmium, ytterbium and thulium, to produce continuous radiation additional in the visible spectrum. 16. Lampe selon la revendication 11, caractérisée en ce que le remplissage comprend des atomes de métal produisant un rayonnement monochromatique supplémentaire dans le spectre visible. 16. Lamp according to claim 11, characterized in that the filling comprises metal atoms producing additional monochromatic radiation in the visible spectrum. 17. Lampe à arc à halogénures métalliques sans électrodes et ne contenant pas de mercure, caractérisée en ce qu'elle comprend : (a) un tube à arc transparent (10) destiné à contenir une décharge d'arc, ce tube à arc (10) ayant une forme cylindrique avec une hauteur inférieure à son diamètre extérieur; (b) une enveloppe extrérieure transparente (12) placée autour du tube à arc et définissant un espace entre le tube et elle-même; (c) un remplissage (11) introduit dans le tube à arc pour produire la décharge d'arc, ce remplissage comprenant un halogénure de sodium et un halogénure de cérium, ces halogénures étant sélectionnés dans le groupe qui comprend les bromures, les chlorures et les iodures, ainsi que des mélanges de ceux-ci, l'halogénure de sodium et l'halogénure de cérium étant combinés dans des proportions en poids qui sont choisies de façon que la lampe émette de la lumière de couleur blanche avec un meilleur rendement et un meilleur rendu des couleurs; (d) le remplissage (11) comprenant en outre du xénon en une quantité suffisante pour limiter le transfert d'énergie thermique de la décharge d'arc vers les parois du tube à arc, ainsi que pour augmenter le rendement de la lampe; et (e) des moyens d'excitation (13, 14) pour transmettre de l'énergie radiofréquence vers le remplissage (11). 17. Metal halide arc lamp without electrodes and containing no mercury, characterized in that it comprises: (a) a transparent arc tube (10) intended to contain an arc discharge, this arc tube ( 10) having a cylindrical shape with a height less than its outside diameter; (b) a transparent outer casing (12) placed around the arc tube and defining a space between the tube and itself; (c) a filling (11) introduced into the arc tube to produce the arc discharge, this filling comprising a sodium halide and a cerium halide, these halides being selected from the group which comprises bromides, chlorides and iodides, as well as mixtures thereof, the sodium halide and the cerium halide being combined in proportions by weight which are chosen so that the lamp emits white light with better efficiency and better color rendering; (d) the fill (11) further comprising xenon in an amount sufficient to limit the transfer of thermal energy from the arc discharge to the walls of the arc tube, as well as to increase the efficiency of the lamp; and (e) excitation means (13, 14) for transmitting radio frequency energy to the filling (11). 18. Lampe selon la revendication 17, caractérisée en ce qu'on a fait le vide entre l'enveloppe extérieure transparente (12) et le tube à arc (11). 18. Lamp according to claim 17, characterized in that a vacuum has been created between the transparent outer casing (12) and the arc tube (11). 19. Lampe selon la revendication 17, caractérisée en ce que l'espace compris entre l'enveloppe extérieure transparente (12) et le tube à arc (11) est occupé par des moyens (15) qui constituent une barrière pour l'énergie thermique.  19. Lamp according to claim 17, characterized in that the space between the transparent outer casing (12) and the arc tube (11) is occupied by means (15) which constitute a barrier for thermal energy .
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