JP4335332B2 - 照明システムおよびメタルハライドランプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランプおよび給電ユニットから成る照明システム、特にランプとしてセラミックス製の放電容器を有するメタルハライドランプを使用する照明システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来メタルハライドランプにおいては特定の特性を持たせるための緩衝気体としてたいてい水銀（Ｈｇ）が使用された。この水銀は
１．電子に対する大きい弾性的衝突断面積により、水銀はプラズマアークのランプ電圧または電圧勾配（＝ランプ電圧／電極間隔）を設定する役割をする。
２．水銀蒸気の比較的低い熱伝導性および比較的高い粘性が放電容器の等温の壁温度の生成を改善する。
３．水銀の高い蒸気圧により高圧ランプの電気的および熱的特性の良好なドーゼージ可能性および設定可能性が生ずる。
４．水銀の不活性の金属的特性がランプの冷却の際のＨｇおよび他の反応性の気体状物質（ハロゲン化物）の可逆的な再生成を容易にする（液体状の過剰な金属、水銀ハロゲン化物の生成）。
の特徴を有する。
【０００３】
現在の技術ではたとえばセラミックス製の放電容器を有するメタルハライドランプに、ランプ電圧設定のために電極間隔および使用される金属ハロゲン化物封入物に関係して２５〜２００μｍｏｌ／ｃｍ³ （５〜４０ｍｇ／ｃｍ³ ）のＨｇが封入されている。
【０００４】
しかし水銀は最近の大量生産のなかで使用、生産および廃棄の際の環境危機に基づいてできるだけ回避されるべき環境に有害かつ有毒の物質とみなされる。従って、無水銀の高圧放電ランプを開発する努力がますますされている。
【０００５】
ドイツ特許第 40 35 561号明細書から、セラミックス製の放電容器を有するメタルハライドランプであって、その無水銀の封入物がアーク放電の発生のために希ガス（キセノン）およびリチウム（またはＮａ、Ｔｉ、Ｉｎ）のハロゲン化物を含んでいるメタルハライドランプは既に公知である。さらに封入物は、ハロゲン化物複合物、たとえばナトリウムまたはリチウムのハロゲン化物と複合物を形成するアルミニウムまたは亜鉛のハロゲン化物、を形成する物質を含んでいる。
【０００６】
ドイツ特許第 27 07 204号明細書から、希ガスおよび金属ハロゲン化物を有する無水銀の封入物であって、タリウム、１つまたは２つの希土類金属（Ｄｙ、Ｈｏ）および（または）アルカリ金属（Ｎａ、Ｃｓ）ならびに場合によってはインジウムを含んでいる封入物は公知である。
【０００７】
これらの文献には演色評価数も発光効率も示されていない。自らの測定により、上記の封入物は示されている作動条件のもとにたかだかＲａ＝６０の演色評価数および６０ｌｍ／Ｗの発光効率に達することが判明している。
【０００８】
ヨーロッパ特許第 627 759号明細書から、水銀を緩衝気体として使用する発光効率の高いメタルハライドランプは公知である。１つの実施例は金属ハロゲン化物としてのＨｆＢｒ₄ の使用ならびに元素の亜鉛の添加のもとに５３５０Ｋの色温度を有する昼光色応用のための無水銀の封入物をも示している。その際にキセノン（低温封入圧力１ｂａｒ）は緩衝気体としての役割をする。しかし、これらのランプは約６００Ｖの異常な再点弧ピークを有し、またそのために高い費用を要する回路技術によってのみ作動可能である。
【０００９】
他方において、低水銀またはほぼ無水銀の封入物は主として無電極のメタルハライド高圧ランプに使用される。なぜならば、電磁波を介しての電気的エネルギーの入結合はＨｇ密度の増大と共に減少し、また外部のプラズマ層のなかで遮蔽されるからである。これらのメタルハライドランプの場合にも主としてキセノン（Ｘｅ）または他の希ガスが緩衝気体として利用され、また非常に少量のＨｇ（＜１ｍｇ／ｃｍ³ 、ほとんど無水銀）が封入される。しかし、この技術は非常に高い費用を要し、また小さい電力（２５０Ｗ未満）のランプに対しては不適である。なぜならば、発光効率がその場合には劇的に低下するからである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、無水銀の封入物により、水銀を含有するメタルハライドランプの特性と等値の特性が得られる照明システムを提供することである。その際に主な特性としては少なくともＲａ＝７５の演色評価数および少なくとも７５ｌｍ／Ｗの発光効率を同時に得ることがあげられる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため本発明によれば、少なくとも７５ｌｍ／Ｗの発光効率および少なくとも７５の演色評価数を有する無水銀のメタルハライドランプと、交流電圧を媒介する電子式給電ユニットとを含んでいる照明システムであって、ランプが放電容器を含んでおり、放電容器内に電極が気密に導入されている照明システムにおいて、ランプの電子式給電ユニットが少なくとも０．３Ｖ／μｓ、好ましくは少なくとも１Ｖ／μｓ、の電圧変化率を有する極性切換の間の電圧の変化を媒介し、封入物が次の成分、ランプを点弧するための出発気体としても作用する緩衝気体、容易に気化し主として（５０％以上）好ましくは水銀の電圧勾配にほぼ相当する少なくとも４５Ｖ／ｃｍの電圧勾配を発生する役割をする少なくとも金属ハロゲン化物から成る電圧勾配形成体、及び少なくとも金属ハロゲン化物および（または）金属から成る光発生体を含んでいる。特に有利な実施形態は従属請求項にあげられている。
【００１２】
発明が解決しようとする課題は、典型的なメタルハライド高圧ランプの照明工学的および電気的特性を十分に維持すると同時に、高圧ランプ内にＨｇに対する代替物質または代替物質の混合物を必要とする。
【００１３】
実証された電極保持技術が維持され、またそれによって小さい電力が実現され得ることも本発明にとって重要である。
【００１４】
放電容器は、それ自体公知のように、石英ガラスから形成されることができる。しかし放電容器が熱的により高く負荷可能なセラミックの透明または半透明の材料から成っていることは特に好ましい。この材料は単結晶性の金属酸化物（たとえばサファイア）、多結晶性の焼結された金属酸化物（たとえば：ＰＣＡ：多結晶性の緻密に焼結されたアルミニウム酸化物、イットリウム‐アルミニウム‐ガーネットまたはイットリウム酸化物）または多結晶性の非酸化性の材料（たとえばＡｌＮ）から成っていてよい。
【００１５】
文献には緩衝気体としてのＨｇに対する代替物として主に安定な希ガスの最も重いものとしてＸｅが使用される。石英ガラスから成る放電容器を使用する際には、ランプ封入物が緩衝気体を高圧で含むように凍結により封入され得る。放電容器としてセラミック体を使用する際には、この封入方法は、放電容器に沿って高い温度低下が生ずるので割れに通じ、またそのために高い費用および危険を伴ってのみ使用可能である。
【００１６】
いずれにせよ緩衝気体としてのキセノンはランプ内の電圧勾配にわずかな寄与（１０ないし２０％）しか与えない。
【００１７】
本発明の特に好ましい実施例においては、無水銀の有電極のメタルハライドランプであって、石英ガラスまたは硬質ガラスから成る排気された外側バルブのなかにセラミックス製の放電容器を有し、また高い発光効率（典型的に＞８０ｌｍ／Ｗ）および高い演色評価数（典型的に＞８０）を有する。
【００１８】
本発明による封入物質により有利にホットホワイトないしニュートラルホワイトの色温度（典型的に３０００〜４５００Ｋ）の範囲が実現され得る。しかしなかんずく高いＲａ（約９０）を有する昼光白色の色温度（約５３００Ｋ）を達成することも可能である。
【００１９】
ランプ作動のための特別な機能を有する下記の封入物構成成分が本発明により使用される。
１．ランプを点弧させるための出発気体として、また同時に緩衝気体として希ガス（Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅまたはそれらの混合物）が使用される。最小封入圧（低温）は１ｍｂである。典型的な圧力範囲は数ｍｂａｒないし１ｂａｒである。特別な密封技術（サーメットからなる貫通部のレーザー溶接）の助けを借りて、セラミックス製の放電容器を使用する場合に、希ガスを１ｂａｒ以上の低温封入圧力を有する緩衝気体として使用することさえも可能である。
２．電圧勾配形成体として、ランプの（約９００ないし１１００°Ｃの放電容器の壁温度において、その際コールド‐スポット温度は明らかにより低くにあり得る）作動中にかなりの蒸気圧（好ましくは少なくとも０．５ｂａｒ）に達する高い電子衝突断面積を有する少なくとも１つの金属ハロゲン化物が使用される。なぜならば、電圧勾配はなかんずくこれらの両因子により決められているからである。本発明によれば、これらの金属ハロゲン化物が放電アークのなかの電圧勾配を主として（少なくとも５０％の割合で）決定すべきである。本質的にこの金属ハロゲン化物は、電圧勾配の設定の部分的局面をカバーする観点で、Ｈｇに対する代替物質である。
３．封入物はさらに主として光発生のために寄与する少なくとも１つの光形成体を含んでいる。好ましくは金属ハロゲン化物であり、さらに金属も使用され得る。
【００２０】
ハロゲンとはここでは、また以下では、常にヨード（ヨウ素）、臭素または塩素を意味する。しかしフッ素は意味しない。相応のことがハロゲン化物に対しても当てはまる。
【００２１】
相応の蒸気圧曲線はたとえばランドルト、ベルンシュタイン(Landolt-Bornstein) の表「等値の蒸気‐凝縮水および浸透現象」、スプリンガー出版、ハイデルベルグ、１９６０年に記載されている。表現式
Ｐ＝１０・ｅｘｐ（Ａ／Ｔ＋Ｂ）
（ここでＰ＝蒸気圧：ａｔｍ、Ｔ＝温度：Ｋ）のなかでＡおよびＢは定数であり、これらの定数はここで重要ないくつかの金属ハロゲン化物に対して以下に示されている。以下の表において、JとあるはＩのドイツ語表記でヨウ素を示し、たとえばＴＩＪとあるはヨウ化タリウムを意味する。
【００２２】
【表１】

【００２３】
その際に注意すべきこととして、上記の関係はなかんずく開始相で、比較的低い温度で、また沈殿物が残っている飽和状態で、決定的な役割を演ずる。金属ハロゲン化物の一部分、なかんずく電圧勾配形成体、は特に不飽和状態にあっても作動し得る。
【００２４】
有利にいくつかの封入物組成において第１の付加添加物、好ましくは金属ハロゲン化物、はランプの電気的特性を改善するため、またアーク温度プロフィルに影響を与えるために使用される。そのために特に、励起‐またはイオン化エネルギーが上記の金属ハロゲン化物の範囲内にあり、また好ましくはそれ以下の値である金属または金属化合物が適している。
【００２５】
さらに、自由な電気的に負の気体成分に対するゲッターとして作用することによって再点弧ピークを減ずる別の第２の付加物質、好ましくは元素の金属、が封入物に添加することができる。それらのハロゲン化物は、電極の材料とランプのなかに位置している電流供給部（Ｗ、Ｍｏ）の材料とからもしかしたら生じ得る金属化合物よりも小さい生成エンタルピーを有する。それらは主としてランプの寿命を長くする役割をし、また効率的な、安定な化学的なサイクリックプロセスを支援する。その際にそれはたいてい、これらの金属の既に封入されたハロゲン化物に対して過剰に存在している元素の金属、特にアルミニウム、亜鉛およびマグネシウム、である。元素のタンタルによっても成功が得られる。これらの金属の最大の配量はそれぞれ１０ｍｇ／ｃｍ³ である。
【００２６】
基本的には本発明に対して石英ガラスから成る放電容器が使用可能である。しかし、しかしそれよりもはるかに高い壁温度を許すセラミックス製容器を有するランプは有利である。それにより、明らかにより高い全圧および部分蒸気圧ならびに光発生のために利用される物質のより高い粒子密度が設定され得る。さらに、金属ハロゲン化物複合体形成の可能性および壁温度の上昇による金属‐原子‐クラスターの形成のための過飽和の金属蒸気の形成の可能性に対する条件が改善される。
【００２７】
詳細には下記の封入物構成成分が使用され、その際にランプは主として、少なくとも部分構成要素に関して、不飽和で作動させられる。
１．出発気体：Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅまたはそれらの混合物。これらの気体は緩衝気体としての役割もし得る。典型的な封入量は１０〜５００ｍｂａｒ（低温封入圧）であり、特に好ましくは５０〜３００ｍｂの範囲である。
２．電圧勾配形成体としては下記の金属のハロゲン化物（好ましくは臭化物及び／又は、ヨウ化物）が適している：Ａｌ、Ｂｉ、Ｈｆ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｔｌ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｇａ。それらは単独にまたは混合物として使用され得る（表２参照）。典型的な封入量は１〜２００μｍｏｌ／ｃｍ³ である。特に好ましい実施例では３値の金属ハロゲン化物（たとえばＡｌ‐ハロゲン化物）の割合は５〜５０μｍｏｌ／ｃｍ³ であり、４値の金属ハロゲン化物（たとえばＨｆ‐ハロゲン化物）の割合は２〜２０μｍｏｌ／ｃｍ³ であり、１ないし２値の金属ハロゲン化物（たとえばＩｎ‐ハロゲン化物、好ましくはＺｎＪ₂ ）の割合は１〜１００μｍｏｌ／ｃｍ³ である。さらに、元素のＺｎも電圧勾配形成体として、なかんずく別の金属ハロゲン化物への添加物として適している。それによってランプ電圧が非常に良好にＨｇ含有封入物における値（約７５ないし１１０Ｖ／ｃｍ）にほぼ設定され得る。
３．光発生並びに色温度および演色性の設定のために主として寄与する光形成体として下記の金属のハロゲン化物（好ましくは臭化物、ヨウ化物）が適している：Ｎａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｌ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｚｒ。それらは単独にまたは混合物として使用され得る（表３参照）。その配量は典型的に１〜３０ｍｇ／ｃｍ³ である。その際に、高い死体積を有するセラミックス製の放電容器（ガラスロットによる毛細管技術）に対しては焼結密封でのセラミックス製の放電容器または石英ガラス容器に対する配量（典型的に３ないし１０ｍｇ／ｃｍ³ ）よりも明らかに高い（約５ないし１０倍高い）配量（典型的に１５ないし３０ｍｇ／ｃｍ³ ）が指示されている。特別な例は、毛細管技術で１７ｍｇ／ｃｍ³ の特別な量が生ずるような、０．３ｃｍ³ のランプ体積における６成分混合物ＴｌＪ／ＤｙＪ₃ ／ＴｍＪ₃ ／ＨｏＪ₃ ／ＣｅＪ₃ ／ＣｓＪ（５ｍｇ）である。
４．アーク柱の温度プロフィルへの強い影響を有する第１の付加添加物としてはセシウムの金属ハロゲン化物が適している。ナトリウムが光形成体として適していないならば、リチウムも（一緒に）使用され得る。
５．第２の付加物質としての役割をし得る元素の金属添加物に対しては０．５ないし１０ｍｇ／ｃｍ³ の典型的な配量が使用される。特にＡｌ（約１ｍｇ／ｃｍ³ ）またはＳｎ（約１ｍｇ／ｃｍ³ ）またはＩｎ（約３ｍｇ／ｃｍ³ ）の添加が推奨される。
【００２８】
好ましくは、すべての封入された金属の全モル量とすべての封入されたハロゲンの全モル量との比は０．１と１０との間にある。
【００２９】
ＷＯＸ₂ （Ｘ＝ハロゲン）の増大した形成による電極腐食を抑制するため、さらに酸素ゲッター（たとえばＳｎＰ）も使用され得る。
【００３０】
競争能力のある無水銀のメタルハライドランプを提供しようという努力のなかでの決定的なブレークスルーは、このようなランプの作動の仕方が注意深く解析され、最適化されたことにより達成された。この観点はこれまで無水銀のメタルハライド高圧ランプの開発の際に完全に無視された。
【００３１】
以前から知られている有水銀のメタルハライドランプでは（５０Ｈｚ作動の際にも）再点弧電圧ピークは生じない。なぜならば、水銀が主要な電圧勾配形成体であるからである。放電容器内の自由なハロゲンの量は、ハロゲンが自由な電化担体を実際上捕獲しないほどわずかである。従って、放電プラズマが迅速には崩壊しない。それに対して、本発明による封入物を有するランプでは、５０Ｈｚでの従来通常の正弦波駆動中に、本発明によるランプにおける放電の早期の消滅に通ずる高い再点弧電圧ピークが生じ得ることが判明している。その原因は、水銀が金属ハロゲン化物成分により置換されていることにある。その場合、放電容器内のハロゲンの割合が比較的高い。自由な電化担体がハロゲンにより非常に迅速に捕獲されるので、プラズマが非常に迅速に崩壊する。この理由から、本発明によるランプの作動のためには、従来通常の給電ユニットはあまり良く適していない。
【００３２】
交流電圧でのランプの作動は、本発明によれば、極性切換の間のランプ電圧の変化（絶対値として見れば負または正方向の電圧上昇）の変化率が、再点弧ピークがランプ電圧の時間的経過の間に強く減ぜられるように迅速に行われるように、行われる。それによりランプの消光が確実に防止される。これらの再点弧ピークは極性切換の際の放電アークの消弧により、また電極の冷却により生ずる。
【００３３】
なお受容可能な再点弧ピークの高さは一方では無負荷電圧、すなわち最大到達可能な供給電圧、に従い、他方では電圧経路に位置しており特定の電圧の高さ（上記の応答電圧）を上回った以降に点弧パルスをランプ電圧上に発生する点弧装置の応答‐電圧に従う。過度に高い再点弧ピークによる誤った作動状態は点弧装置の過負荷に通じ、その寿命を短くする。
【００３４】
エッジ（すなわち最大の電圧変化の範囲）で、電圧変化の絶対値を電圧変化の継続時間で割った値として定義されるランプ電圧の電圧変化率（以下では簡単化して電圧上昇率と呼ばれる）は少なくとも０．３Ｖ／μｓ、特に好ましくは少なくとも１Ｖ／μｓ、であるべきであろう。良い結果が約３Ｖ／μｓにより得られる。
【００３５】
十分な電圧上昇率は原理的に比較的高い周波数（少なくとも１ｋＨｚ、好ましくは２５０ｋＨｚ以上）の正弦波状の交流電圧により実現され得る。原理的には比較可能な継続時間の半周期を有する他の類似の電圧波形（たとえばのこぎり波）も適している。
【００３６】
基本的には従来通常の点弧装置の使用が可能である。その際に（正弦波電圧の使用のもとに）応答電圧は無負荷電圧（または供給電圧）の約８５％に相当する２００Ｖ_eff （＝２８２Ｖ_pk）である。以下では例として、後者が２３０Ｖ_eff の通常の系統電圧に相当することが仮定されている。類似してもちろん中圧系統電圧（約１１０Ｖ_eff ）も使用され得る。ランプ電圧の受容可能な再点弧ピーク（ここでは主としてピーク電圧に関心があり、電圧の実効値にはあまり関心がない）は明らかに応答電圧よりも低くなければならない。従って、再点弧ピークに対しては無負荷電圧の約７５％の値が受容可能である。２３０Ｖ_eff の際には、このことはたとえば１７３Ｖ_eff の値、すなわち２４４Ｖ_pkのピーク電圧を生ずる。
【００３７】
方形波電流を与えられる電子式給電ユニットを使用することは特に好ましい。なぜならば、このパルス波形は本来急峻なエッジを保証するからである。従って、原理的に、電圧上昇率を極性切換の際に０．３Ｖ／μｓ以上の上記の範囲に設定するために、５０Ｈｚの周波数で十分である。その理由は方形波のエッジの急峻性にある。しかし、それよりも高い周波数（たとえば１２０Ｈｚまたはそれ以上）での作動も可能である。電圧上昇の継続時間がたかだか約４００μｓであることは有利であり、特に好ましい実施例ではそれは１００μｓよりも短い。約１０ないし５０μｓの値は非常に良く適している。
【００３８】
適切な電子式給電ユニットは原理的にたとえば米国特許第 4 291 254号明細書またはドイツ特許出願公開第 44 00 093号明細書から既に知られている。これらの明細書の内容を参照によりここに組み入れたものとする。しかし、そこにはなかんずく、高い作動周波数により高められる発光効率（８％まで）の観点が考慮に入れられている。
【００３９】
方形波作動の特別な利点は、それにより音響的共振のない安定な持続的作動のための基礎が与えられることである。原理的に、高い周波数の正弦波状の励起も、正弦波状の電圧エッジを有する１ｋＨｚよりも高い周波数での作動が行われ、その際にその時間スケールが典型的に方形波作動の際の急峻なエッジ（１０ないし１００μｓのオーダー）に相当するならば、可能である。特に始動中には、音響的共振の恐れがあるので、高い周波数（＞２５０ｋＨｚ）が有利である。その際に重要なことは、電圧上昇率（Ｖ／μｓ）が、ランプのランプ電圧に重畳されている再点弧ピークが可能なかぎり抑制されるように設定されることである。それにより正弦波状の交流電圧の際にも安定な作動が可能である。
【００４０】
さらに、方形波電流作動の別の有利な観点は、ランプの電力が作動中に数パーセントに正確に一定に保たれ得ることである（一定電力作動）。その際にランプには始動の間に最初の瞬間に既に定格電力の少なくとも５０％（好ましくは６０％以上）が供給されるべきであろう。従って、有利に、“一定電力”作動を実現し、また高い再点弧ピークの生起を回避し得る方形波作動の電子式給電ユニットが使用される。原理的に、一定の電力により高圧放電ランプを作動させるための回路がたとえばヨーロッパ特許第 A 680 245号明細書から知られている。
【００４１】
無水銀のランプの構成の特別な問題点は下記の考察により一層詳細に説明される。
【００４２】
無水銀の放電ランプによる以前の試みは、光形成体としての希土類ハロゲン化物添加物を有する数ｂａｒの圧力のＸｅ放電に基づいていた。キセノンはここで専ら電圧勾配形成体である。しかし高いキセノン圧力にもかかわらずこれらのランプのランプ電圧は（約８７Ｖの水銀に対する値の約４０％に相当する）約３５Ｖでしかない。従って、ハロゲン化物を気化させるために必要なランプ電力が相応に高い電流の供給により保証されなければならない。このことは再び非常にマッシブな電極を必要とし、このことはこれらのランプにおける点弧およびアーク引受けを困難にする。
【００４３】
それにくらべて本発明による解決策の出発点はいま、水銀と比較可能な電圧勾配を発生するために、キセノンの代わりに最初に容易に気化可能な金属のヨー化物または臭化物を使用することにある。臭素およびヨード（原子状または分子状）は単独でまたは組み合わせて電子捕獲のための大きい作用断面積を有する。それによりランプのランプ電圧が負のイオンまたは分子の形成のもとに高められる。
【００４４】
電圧勾配形成体のコンセプトは、金属ハロゲン化物が単独でこの機能を引受けるのではなく、電圧勾配への特定の寄与（４０％まで）が相応に高いキセノン圧力（５００ｍｂ低温封入圧力以上）により寄与されるように変更され得る。このことは、電圧勾配形成体として使用される金属ハロゲン化物、たとえばＡｌ、Ｉｎ、ＭｇおよびなかんずくＴｌのハロゲン化物、の一部分が光形成体としても機能する可能なかぎり簡単な封入物システムを顧慮しての良好な調和を許す。このコンセプトにおいて、キセノンが点弧気体および勾配形成体として作用するならば、高い始動電流（典型的に２Ａ）による始動の際に電極が過度に強い加熱に対して保護されることは有利である。
【００４５】
４５Ｖ／ｃｍよりも少ない低い電圧勾配の使用はランプテクノロジー上の理由から可能なかぎり回避されるべきであろう。なぜならば、その際に必要な高い電流が比較的太い電極を必要とし、この電極がバーナー壁に近いゆえにそこに有害な作用を惹起し得るからである。加えて、非常にマッシブな電極の際には低温始動特性が悪くなり、電極材料の飛散の増大という不利な結果を伴い、このことは放電容器の壁の早期の黒化に通ずる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を複数の実施例により一層詳細に説明する。
【００４７】
図１には７０Ｗの電力を有するメタルハライドランプが概略的に示されている。このランプはランプ軸線を定める円筒状の外側バルブ１から成っており、外側バルブは両側で押し潰され（２）また口金を付けられている（３）。軸線方向に配置されているＡｌ₂ Ｏ₃ セラミックから成る放電容器４は中央５で膨らまされており、２つの円筒状の端部６ａおよび６ｂを有する。しかし、この放電容器は、たとえばヨーロッパ特許出願公開第 587 238号明細書から公知のように、栓として細長い毛細管を有する円筒状であってもよい。放電容器は口金部３と箔８を介して接続されている２つの電流リード線７により外側バルブ１内に保持されている。これらのリード線７はそれぞれ放電容器の端部における端栓１１に嵌入されている貫通部９、１０と溶接されており、またリード線７の一方は大きい膨張差を保証するためのモリブデン帯である。
【００４８】
貫通部９、１０はたとえばモリブデンピンである。両貫通部９、１０は栓１１と両側で向かい合っており、放電側で、タングステンから成る電極軸１５と放電側の端にかぶせられているらせん１６とから成る電極１４を保持している。貫通部９、１０はそれぞれ電極軸１５と、また外側のリード線７と突き合わせ溶接されている。
【００４９】
端栓１１は主としてそれ自体は公知のセラミック成分Ａｌ₂ Ｏ₃ および金属成分タングステンまたはモリブデンを有するサーメットから成っている。
【００５０】
第２の端部６ｂにはさらに栓１１内に軸線平行な孔１２が設けられており、この孔はそれ自体公知の仕方で放電容器の排気および封入に用いられる。この孔１２は封入後に、専門用語でストッパと呼ばれるピン１３により、または溶融セラミックスにより密封される。
【００５１】
しかし基本的にはセラミックス製放電容器に対して、また密封の技術に対して、すべての他の公知の構造も選ぶことができる。たとえば冒頭に記載された従来の技術またはヨーロッパ特許出願公開第 528 428号およびヨーロッパ特許出願公開第 609 477号明細書を参照されたい。
【００５２】
放電容器の封入物は不活性の点弧気体／緩衝気体、ここでは２５０ｍｂａｒの低温封入圧を有するアルゴン、と金属ハロゲン化物への種々の添加物とから成っている。
【００５３】
詳細には、それは３つまでの電圧勾配形成体、光形成体としての適切に選ばれた混合物ならびに場合によっては他の付加物である。特にＴｌＪは、別の電圧勾配形成体と組み合わせて、電圧勾配形成体および光形成体としての二重機能で実証されている。
【００５４】
表２はいくつかの封入物を示し、電圧勾配形成体および光形成体は互いに分けられて示されている。その際７８ｌｍ／Ｗと９８ｌｍ／Ｗとの間の発光効率がＲａ＝７６とＲａ＝８９との間の良好な演色評価数と同時に生ずる。光色はウォームホワイトとニュートラルホワイトとの間の範囲内（３５００ないし４２５０Ｋ）にある。電圧勾配はたいてい６０ないし１２０Ｖ／ｃｍのオーダーである。しかし、驚くべきことに４５Ｖ／ｃｍと６０Ｖ／ｃｍとの間の比較的低い電圧勾配もなお良好な照明工学的な値に通ずる。比較のために、電圧勾配は水銀封入物を有する従来通常のメタルハライドランプではほぼ７５Ｖ／ｃｍと１１０Ｖ／ｃｍとの間である。
【００５５】
【表２】

【００５６】
表２の最後の２つの行には比較のために水銀を含んでいる封入物を有する２つの従来のメタルハライドランプが示されている。
【００５７】
光形成体としては表３に示されている金属ハロゲン化物混合物に拠り、その際にＣｓＪも第１の形式の付加添加物として考慮に入れられている。光形成体として特に適しているのは第１の成分としてのタリウム、第２の成分としてのナトリウムおよび（または）セリウム並びに第３の成分としての少なくとも１つの希土類金属から成る３成分混合物である。
【００５８】
図２には表２の行２による封入物を有するランプのスペクトルが示されている。それは電圧勾配形成体としてのＭｇＪ₂ およびＴｌＪに基づいている。
【００５９】
【表３】

【００６０】
すべての封入物において０．３ｃｍ³ のランプ体積が用いられた。電極間隔は９ｍｍである。比壁負荷（電力／内側表面積として定義される）は１５Ｗ／ｃｍ² と５０Ｗ／ｃｍ² との間を変化する。平均してそれは２５Ｗ／ｃｍ² である。比電力密度は１００Ｗ／ｃｍ³ と５００Ｗ／ｃｍ³ との間を変化する。平均してそれは２３５Ｗ／ｃｍ³ である。
【００６１】
図１２には種々の電圧勾配形成体および光形成体に基づく一連の封入物の一覧が示されており、その際それぞれ発光効率（白い柱、ｌｍ／Ｗ）、演色評価数Ｒａ（灰色の柱）およびランプのランプ電圧（黒い柱、Ｖ）が示されている。縦軸値はすべての３つの量に対して共通である。その際それぞれ表２中に組成を示されている４つの光形成体システムＭＨＳ８−６、ＭＨＰ４、ＭＨＳ８−５およびＭＨＳ８−４１が調べられた。ＨｆＢｒ₄ では金属のＳｎも添加物として検査された。たいていの封入物が所望の特性を達成することが示されている。
【００６２】
ランプはそれぞれＩ_eff ＜１．８Ａの調節された電力駆動で方形波電流印加により作動する電子式給電ユニットと共に作動させられた。
【００６３】
このようなランプの寿命は３０００ないし６０００時間のオーダーである。寿命を比較的長くするために望ましいのはＩｎまたはＭｇのハロゲン化物を有する封入物であることが判明している。光束に関する特に良いメンテナンス・ビヘイビアを、主に電圧勾配形成体として使用される金属ハロゲン化物への添加物として少量のＨｆまたはＺｒのハロゲン化物を使用する封入物が示す。１５００時間の作動継続時間の後に発光効率の低下は数パーセントである。図１３は２つの例を示す。一方の封入物（シンボル□）はＩｎＢｒ（１ｍｇ）、ＨｆＢｒ₄ （０．７ｍｇ）および表３の光形成体システムＭＨＰ４（８ｍｇ）に基づいている。他方の封入物（シンボル△）はＭｇＪ₂ （１．５ｍｇ）、ＨｆＢｒ₄ （０．５ｍｇ）および再び表３の光形成体システムＭＨＰ４（８ｍｇ）に基づいている。
【００６４】
別の実施例（図３）ではランプは７０Ｗの電力を有するメタルハライドランプ１８であり、このランプは片側で押し潰されており、その際放電容器１９も片側で押し潰されている石英ガラスバルブである。これについてはたとえば米国特許第 4 717 852号明細書に一層詳細に記載されている。その他の点では、等しい符号は図１中の類似の構成部分に相当する。外側バルブ１内にはさらにゲッター１７が取付けられている。
【００６５】
そのために、容易に気化可能なハロゲン化物を形成し（ＡｌＪ₃ 、ＳｎＪ₄ 、ＨｆＪ₄ ）、またＨｇの電圧勾配に近づく電圧勾配形成体を基礎としニュートラルホワイトな封入物が入れられた。出発気体としては８００ｍｂａｒのＸｅ封入物が使用された。
【００６６】
ＫＶＧ作動による原理実験においては、ランプ電圧の実効値をも高める非常に高い再点弧ピークが存在した。また再点弧ピークの高さ（大きいシンボル）はランプ電圧（小さいシンボル）のようにハロゲン化物の封入量と共に直線的に増大する（図４参照）。
【００６７】
ＨｆＪ₄ 封入物（■で示されている）がその高い蒸気圧に基づいて最も強い電圧勾配を示し、他方においてＡｌＪ₃ （●で示されている）およびＳｎＪ₄ （▲で示されている）は相異なる配量においてもほぼ等しい挙動を示す。
【００６８】
従って、本発明によるランプの作動は、好ましくは、方形パルスのエッジが、著しい再点弧ピークがもはや生じないように、急峻（約１０ないし５０μｓｅｃのオーダー）である方形波ＥＶＧにより行われるべきであろう。その場合たとえばＳｎＪ₄ 配量（１１ｍｇ）ではランプ電圧は９２．８Ｖから７８．０Ｖへ、すなわち１４．９Ｖだけ低下する（シンボル化して大きい△として図４に示されている）。ＫＶＧ作動の際にはなお３２９Ｖの値を有した付属の再点弧ピークはほぼ完全に消滅する（シンボル化して小さい△として図４中に示されている）。
【００６９】
ランプは放電アークを受け入れた後に最初は（まだハロゲン化物が気化していないので）約２０Ｖのランプ電圧しか有していないので、ＫＶＧにおける電力は約２５〜３０Ｗに過ぎない。なぜならば、リアクトルが電流をほぼ１Ａよりもいくらか多くに制限するからである。この小さい電力によりランプは、ハロゲン化物が気化し得ず、またランプが始動相から先へ進めないような低温にとどまる。従って、ＫＶＧにおける測定のためにランプ電流が調節リアクトルにより始動中に短時間だけ２Ａに高められた。これはハロゲン化物の気化に十分であり、このことは次いでランプ電圧の上昇を生じさせるので、電流は再び減ぜられ得る。
【００７０】
非常に良い始動方法が、ランプに十分に高い電力を与える（“一定電力作動”）電子式給電ユニット（ＥＶＧ）により実現され得る。ＥＶＧは付加的に、上記のように、再点弧ピークの発生を防止するという重要な利点を有する。
【００７１】
研究の過程で、電圧勾配形成体としてＨｆＪ₄ のみを配量されたランプは特に点弧させるのが困難であり、また安定に作動させるのに困難を伴うことが判明している。この理由から主要な勾配形成体としてＡｌＪ₃ 、ＡｌＣｌ₃ および（または）ＳｎＪ₄ を使用するのが有利である。
【００７２】
別の実施例では出発気体として１５０ｍｂａｒの低温封入圧を有するアルゴンが使用された。さらに電圧勾配形成体ＡｌＪ₃ またはＳｎＪ₄ とならんで、可視スペクトル領域内の放射を強くするため、光形成体としてＤｙＪ₃ またはＴｍＪ₃ （それぞれ０．２７ｍｇ）およびそれぞれＴｌＪ（０．１ｍｇ）およびＮａＪ（０．４ｍｇ）の添加物が使用された。ＤｙＪ₃ は、赤領域内で一層良好な放射を達成するため、ＡｌＪ₃ への添加物として使用される。それに対してＴｍＪ₃ は、青および緑の領域内の放射を強くするため、ＳｎＪ₄ への添加物として使用される。
【００７３】
キセノンの省略にもかかわらずＡｌＪ₃ ／ＤｙＪ₃ ／ＮａＪ／ＴｌＪの系により６４．１Ｖのランプ電圧が達成され得た。
【００７４】
別の実施例では完全に類似の封入物がセラミックス製放電容器を有するメタルハライドランプに対して使用された。封入物は電圧勾配形成体としての５ｍｇのＡｌＪ₃ および光形成体としてＤｙＪ₃ 、ＴｍＪ₃ 、ＴｌＪ、ＮａＪから成っている。セラミックス製放電容器は０．３ｃｍ³ の体積および９ｍｍの電極間隔を有する。５ｋｌｍの非常に高い光束を有する５１．２Ｖのランプ電圧が得られた。
【００７５】
比較的低いランプ電圧は十分に気化したＮａＪに由来する。なぜならば、小さいバーナー体積のなかに７０Ｗ／０．３ｃｍ³ ＝２３Ｗ／ｃｍ³ の大きい電力密度が存在しているからである。
【００７６】
図５〜８には７０Ｗの電力を有する本発明によるメタルハライドランプ２０の別の実施例が示されている。図５および図６はそれぞれ９０°だけ回転された側面図を示し、また図７は上から見た正面図を示す。図８には図７に相応するランプの断面図が示されている。
【００７７】
詳細にはセラミックス製の楕円形の放電容器２１は両端に長く延びている毛細管状の栓２２を有する。保持枠２３はＧ１２形式のセラミックス口金を有する片側を押し潰された外側バルブ２５の箔２４ａ、２４ｂに取付けられている。押し潰し個所に近い貫通部２６は短い曲げられたリード線２７を介して箔２４ａと接続されている。押し潰し個所から遠い貫通部２８は二重の対称性および短いリード線３６を有する導体系を介して他方の箔２４ｂと接続されている。この導体系は押し潰し個所に近い貫通部２６の高さでランプ軸線に対して垂直な平面内を外側バルブの壁の内面近くまで導かれている半円形のアーチ３０から成っている。アーチ３０の両端にランプ軸線に対して平行にランプの押し潰し個所から遠い端部への戻りリード線として互いに１８０°だけずらされた２つの棒３１が延びている。それらは、ランプ軸線を含む平面内に位置し外側バルブの押し潰し個所から遠い丸められた端２９に接する接続アーチ３２を介して互いに接続されている。頂点で接続アーチ３２は押し潰し個所から遠い貫通部２８と溶接されている。これはその端部で丸められた端２９の先端における溝３５のなかに係留されている。
【００７８】
二重または多重の対称性（図５〜９）を有するこのような枠構造により、戻りリード線（３１；３８）により生じる放電アークへの磁気的影響が減少またはほぼ除去され得る。なぜならば、放電アークの偏移は無水銀の封入物の際に特に臨界的であるからである。その理由は、代替物質が高い蒸気圧を有する金属ハロゲン化物であるから、垂直なアーク発生姿勢の際にただ１つの、またそれに応じて非対称な戻りリード線の場合に磁気的作用に基づいて放電アークの強い偏移を惹起し得ることにある。原因は、戻りリード線（３１；３８）から発生されて、放電アークのなかの反対向きの電流に反発的に作用する磁界である。このことは放電容器の壁における強い熱的負荷および不均等な温度分布に通じ、また最後にはその破壊に通じ得る。３００°よりも大きい温度差が測定された。
【００７９】
電流Ｉの典型的な値は１ないし２Ａである。放電アークを偏移させる力はＩ² とアークの長さに相当する戻りリード線の有効長さｌとに比例し、また戻りリード線と放電アークとの間の間隔ｒに反比例する。即ち
Ｋ∝Ｆ（ｆ）×Ｉ² ×（ｌ／ｒ） （１）
【００８０】
電流間隔ｌ（９ｍｍ）および間隔ｒ（ここでは約７ｍｍ）は常にほぼ等しいオーダーを有するので、偏移力はこれらの両量の比にほぼ無関係である。それに対して偏移力Ｋは電流Ｉに全く敏感に関係する（二乗関係）。さらに、式（１）のなかに関数Ｆ（ｆ）としてまとめられている封入物ｆの特有の特性も関係する。これには先ず第一に封入圧が属するが、封入成分の固有の特殊性も属する。（特にＡｌＪ₃ 、ＡｌＢｒ₃ 、ＨｆＪ₄ およびＨｆＢｒ₄ において際立った）無水銀の放電アークのなかんずく多重に狭窄された（“ぴったり仕立てられた”）温度プロフィル（ランプ軸線に対して垂直に見た）により、このアークは有水銀の封入物の際のアークと対照的に磁気的に強く影響可能である。このことはなかんずく非常にコンパクトな構造を有する小電力のランプに対して当てはまる。
【００８１】
２つまたは３つの対称な戻りリード線（図５〜９参照）を使用する際には一方では個々の戻りリード線により生ぜしめられる力が著しく減ぜられ、このことは複数の戻りリード線への電流の分配による。加えて、２つまたは好ましくは３つの戻りリード線が共同作用し、また全体としてランプ軸線に向かうセンタリング作用をする力を発生する。放電アークはこうして垂直なアーク発生姿勢でランプ軸線上に安定化される。
【００８２】
ＵＶ放射による光効果を避けるため、戻りリード線（３１；３８）が適切な材料（石英ストッキング、セラミックス管）から成るシース３９によりそれ自体は公知の仕方で覆われていることは有利である。しかしながら４つよりも多い戻りリード線（四重の対称性）は著しいシェーディングに通じ、従って特にコスト上の理由からもあまり適していない。
【００８３】
以上の実施例から、戻りリード線はそれらが合流する点まで可能なかぎり等しい長さであるべきであり、また放電アークから等しい間隔を有するべきであることがわかる。戻りリード線のほぼ等しい抵抗により、電流の均等な分配、従ってまた放電アークの高さでの均等な磁界分布が保証される。こうして初めてランプ内部の磁界の十分な補償および垂直作動の際のセンタリング作用が行われ得る。
【００８４】
水平なアーク発生姿勢では以上の実施例に相応して、ただ１つの単一の戻りリード線を使用するのが有利である。水平なアーク発生姿勢における放電アークは浮力を受けるので、戻りリード線は放電アークの上側に配置されるべきであろう。しかし、複数の戻りリード線を使用することも可能である。しかし、これらは正確に対称である必要はなく、非対称な浮力が考慮に入れられ得る。
【００８５】
図９には三重の対称性を有するランプの相応の断面が示されている。３つの戻りリード線３８は式（１）に相応して磁気的な力を、単一の戻りリード線の磁気的な力と比較して、１／９に減ずる。それらはセラミックス製放電容器の口金から遠い端部において星状に金属製貫通部に向けて集まっている。戻りリード線３８はＵＶ放射から遮蔽するためセラミックス製シース３９により囲まれている。
【００８６】
図５〜９のランプに対する無水銀の封入物は電圧勾配形成体ＩｎＢｒ（２ｍｇ）およびＴｌＪから成っており、光形成体として封入物ＭＨＳ８−６（５ｍｇ）を含んでいる（表３参照）。さらに１ｍｇの元素のインジウムが添加されている。すなわち、元素の金属の添加は再点弧電圧ピークをさらに減ずることが判明している。電極間隔は９ｍｍである。放電体積は０．３ｃｍ³ である。この系で再点弧ピークに関する挙動が詳細に試験された。
【００８７】
図１０にはランプ電圧（Ｖ）が時間（ミリ秒ｍｓ）の関数として示されている。その際ランプはそれぞれ１２０Ｈｚの周波数において正弦波状の交流電圧（曲線Ａ）もしくは方形波状の交流電圧（曲線ＢないしＥ）を与えられた。最初の半波でのランプ電圧の振幅は約６５Ｖである。
【００８８】
基礎値としての約−６５Ｖの最初の半波でのランプ電圧を基準とする再点弧ピークは正弦波作動（曲線Ａ）の際の第２の半波の開始時には約＋２８５Ｖに達することが示されている。３５０Ｖの全電圧変化の継続時間は、ランプ電圧が基礎値としての役割をする最後の半周期のランプ電圧（−６５Ｖ）から上昇する時点から測って、約１４００μｓである。他方の半波はそれに対して正確に鏡面対称に挙動する。
【００８９】
方形波作動（曲線ＢないしＥ）の際には一方では再点弧ピークがはるかに小さく、他方では上昇時間がはるかに短い。エッジ急峻度を約８００μｓの電圧変化の継続時間に相応して高めると、再点弧ピークは約＋１８３Ｖである（曲線Ｂ）。エッジ急峻度を半分の継続時間（４００μｓ）に選ぶと、再点弧ピークは＋１４３Ｖに低下する（曲線Ｃ）。さらに継続時間を２２０μｓに短縮すると＋１１５Ｖの再点弧ピークに導く（曲線Ｄ）。エッジの極端に短い上昇時間（５０μｓ）の際には再点弧ピークは＋７５Ｖにしか低下せず（曲線Ｅ）、従ってまた（＋６５Ｂの無負荷時のランプ電圧を有する）後続の方形波パルスの基礎値よりも少し高い。
【００９０】
相応の電圧変化率は図１１から計算可能であり、そこには再点弧ピーク電圧（Ｖ）が電圧変化の継続時間（μｓ）の関数として示されている。電圧変化率の計算にあたっては、それぞれ再点弧ピークの範囲内のピーク電圧の示されている測定値に先行の半周期からのランプ電圧の（ｘで示されている）基礎値（約−６５Ｖ）が付加されなければならないことに注意すべきである。曲線Ａによる関係は０．２５Ｖ／μｓの電圧変化率に相応するが、この値は方形波作動の際には明らかにより高い。それは０．３１Ｖ／μｓ（曲線Ｂ）から０．５２Ｖ／μｓ（曲線Ｃ）へ、次いで０．８２Ｖ／μｓ（曲線Ｄ）へ上昇する。極端に高いエッジ急峻度では２．８Ｖ／μｓ（曲線Ｅ）が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセラミックス製放電容器を有するメタルハライドランプの一実施例の正面図である。
【図２】本発明のメタルハライドランプのスペクトルの一例図である。
【図３】本発明の石英ガラスから成る放電容器を有するメタルハライドランプの一実施例の概略図である。
【図４】本発明のランプ電圧および再点弧ピーク電圧を封入量の関数として示すグラフである。
【図５】本発明のセラミックス製放電容器を有するメタルハライドランプの一実施例の正面図である。
【図６】図５に示す実施例の側面図である。
【図７】図５に示す実施例の平面図である。
【図８】図６に示す実施例のＶｄ−Ｖｄ線に沿う断面図である。
【図９】本発明の三重の対称性を有するランプの実施例の断面図である。
【図１０】本発明の相異なるエッジ急峻度における再点弧挙動を示すグラフである。
【図１１】本発明の種々の電圧形態に対する再点弧ピーク電圧のグラフである。
【図１２】本発明の種々の封入物の発光効率、演色評価数およびランプ電圧のグラフである。
【図１３】本発明の２つの封入物の持続挙動のグラフである。
【符号の説明】
１ 外側バルブ
３ 口金部分
電流リード線
８ 箔
９、１０ 貫通部
１１ 端栓
１２ 孔
１３ ピン
１４ 電極
１５ 電極軸
１６ らせん
１８ メタルハライドランプ
２１ 放電容器
２３ 保持枠
２５ 外側バルブ
２７ 電流リード線
２８ 貫通部
２９ 丸められた端
３０ アーチ
３１ 戻りリード線
３２ 接続アーチ
３８ 戻りリード線

Claims (21)

1. 少なくとも７５ｌｍ／Ｗの発光効率および少なくとも７５の演色評価数を有するメタルハライドランプと、交流電圧を媒介する電子式給電ユニットとを備え、ランプが放電容器を含み、放電容器内に電極が気密に導入され、
   放電容器が封入物として少なくとも金属ハロゲン化物とランプを点弧するための出発気体としても作用する緩衝気体とを含み、出発気体は希ガスまたは希ガスの混合物であり、封入物は無水銀であり、
   金属ハロゲン化物封入物は次の成分、
   ａ）容易に気化する少なくとも金属ハロゲン化物から成る電圧勾配形成体
   ｂ）少なくとも金属ハロゲン化物および（または）金属から成る光形成体
   を含み、
   電圧勾配形成体が次の金属：Ａｌ、Ｂｉ、Ｈｆ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｓｎ、Ｔｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｇａの少なくとも１つのハロゲン化物（フッ化物を除く）であり、光形成体が次の金属：Ｎａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｌ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｔｍの少なくとも１つまたはこれらの金属の化合物である照明システムにおいて、
   電子式給電ユニットが少なくとも０．３Ｖ／μｓの電圧変化率を有する極性切換を媒介し、
   作動時のランプの電圧勾配が少なくとも４５Ｖ／ｃｍであり、
   電圧勾配形成体が１ないし２００μｍｏｌ／ｃｍ ³ の量で放電容器内に存在し、
   光形成体が１ないし３０ｍｇ／ｃｍ ³ の量で放電容器内に存在している
   ことを特徴とする照明システム。
2. 電圧勾配形成体が金属ヨウ化物および（または）金属臭化物であることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
3. ランプの電子式給電ユニットが方形波電流を供給することを特徴とする請求項１記載の照明システム。
4. 電子式給電ユニットが作動中の電力を一定に保つことを特徴とする請求項１記載の照明システム。
5. 極性切換の間の電圧変化の継続時間が、再点弧ピークが強く抑制されるように短く、この時間が１０００μｓ以内であることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
6. 電圧変化が方形パルスのエッジで実現されることを特徴とする請求項５記載の照明システム。
7. 出発気体が少なくとも１ｍｂａｒの低温封入圧を有する希ガスまたは希ガスの混合物であることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
8. 封入物が電気的なランプ特性を改善するため、またアークの温度プロフィルに影響を与えるための付加添加物を含んでいることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
9. 付加添加物がセシウムおよび場合によってはリチウム（後者は封入物がナトリウムを含んでいない場合にのみ）を含んでいることを特徴とする請求項８記載の照明システム。
10. 付加添加物の割合が、光形成体の割合と比較して、５ないし５０モル％のオーダーであることを特徴とする請求項８記載の照明システム。
11. 封入物が、再点弧ピークを減ずる元素の金属を１ないし１０ｍｇ／ｃｍ³ の量で含んでいることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
12. 封入物が元素のＴａまたはＩｎを含んでいることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
13. 放電容器がセラミックスから成っていることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
14. 元素の亜鉛が電圧勾配形成体として含まれていることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
15. ランプの電力が最大２５０Ｗであることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
16. 放電容器が排気された外側バルブにより囲まれていることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
17. ランプの色温度が２８００Ｋと４６００Ｋとの間であることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
18. ランプの色温度が約５３００Ｋであることを特徴とする請求項１記載の照明システム。
19. 少なくとも７５ｌｍ／Ｗの発光効率および少なくとも７５の演色評価数を有するメタルハライドランプであって、ランプが放電容器を含み、その放電容器内に電極が気密に導入されているメタルハライドランプにおいて、放電容器が封入物として少なくとも金属ハロゲン化物とランプを点弧するための出発気体としても作用する緩衝気体とを含み、出発気体は希ガスまたは希ガスの混合物であり、封入物は無水銀であり、
    金属ハロゲン化物封入物は次の成分、
    ａ）容易に気化する少なくとも金属ハロゲン化物から成る電圧勾配形成体
    ｂ）少なくとも金属ハロゲン化物および（または）金属から成る光形成体
    を含み、
    電圧勾配形成体が次の金属：Ａｌ、Ｂｉ、Ｈｆ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｓｎ、Ｔｌ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｇａの少なくとも１つのハロゲン化物（フッ化物を除く）であり、光形成体が次の金属：Ｎａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｔｌ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｔｍの少なくとも１つまたはこれらの金属の化合物であるメタルハライドランプにおいて、
    電圧勾配形成体が１ないし２００μｍｏｌ／ｃｍ ³ の量で放電容器内に存在し、
    光形成体が１ないし３０ｍｇ／ｃｍ ³ の量で放電容器内に存在している
    ことを特徴とするメタルハライドランプ。
20. 放電容器（２１）が片側を押し潰された外側バルブ（２５）中に保持枠（２３）により取付けられ、保持枠が少なくとも二重の対称性を有する戻りリード線（３１；３８）を有することを特徴とする請求項１９記載のメタルハライドランプ。
21. 保持枠（２３）が、対称に配置されている少なくとも３つの電流導体（３８）から成る戻り導体システムを有することを特徴とする請求項２０記載のメタルハライドランプ。

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