JPH11513182A - 高圧放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ランプキャップを具備する外バルブにより空間を介在して封止される放電容器を具備する高圧放電ランプに関係し、当該ランプは、壁と内部電極とを具備し前記外バルブと前記放電容器との間の前記空間に配されるＵＶエンハンサをさらに有する。本発明によると、前記ＵＶエンハンサの前記壁は、セラミック材料から作られている。本発明は、当該ランプはすでに３ｋＶの比較的低い点火電圧で信頼性ある点火をなすという利点を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 高圧放電ランプ 技術分野 本発明は、ランプキャップを具備する外バルブにより空間を介在して封止され る放電容器を備える高圧放電ランプに関し、このランプはまた壁及び内部電極を 具備し前記外バルブと前記放電容器との間の前記空間に配されるＵＶ（紫外線） エンハンサを有する。 背景技術 冒頭に述べられた種類のランプは、米国公報A-4,818,915号から知られている 。この既知のランプは、高圧放電ランプ、もっと特定するとメタルハライドラン プである。 このようなランプは、一般のインテリアライト、一般のエクステリアライト、 ビデオ照明等のように種々の応用に適している。この既知のランプの放電容器は 、石英ガラスである。しかしながら、この容器がセラミック材料でできたものも 択一的に可能である。現在述べているまた特許請求の範囲にあるセラミック材料 は、例えばＡｌ₂Ｏ₃又はＹＡＧのような高濃度の焼結多結晶質の金属酸化物及び 例えばＡｌＮのような高濃度の焼結多結晶質の金属窒化物であると理解されたい 。 このタイプのランプの既知の問題は、点火時間が比較的広く拡がっている事で ある。このことは、ランプ点火中の自由電子の不足を導く。放電容器中の少量の⁸⁵ Ｋrの添加が、このような不足を補足できる。しかしながら、これの問題点は 、⁸⁵Ｋrが放射性であると言うことである。ＵＶエンハンサの使用を通じてこれ を避けるための努力がなされてきた。このエンハンサは、前記放電容器に隣接し ＵＶ源として働く小さなＵＶ放電管である。この既知のランプの前記ＵＶエンハ ンサは、ＵＶ透過石英管により形成される。ブレークダウン（火花開始）される とき、このＵＶエンハンサは、ＵＶ（紫外線）放射を発生するだろう。このＵＶ 放 射の影響で、前記放電容器中に自由電子を生成し、このことが次にランプ点火を 強く促進する。この既知のランプの前記ＵＶエンハンサの使用が、５ｋＶ程度の 点火電圧パルスが有効であり許容される状況において改善されることは、本当で ある。実際に起こる多くの状況では、しかしながら、前記点火電圧パルスが３ｋ Ｖのレベルを実質的に越えるべきでないことが望ましく、又は必要とされる。 発明の開示 本発明は、上述の問題を緩和する手段を供給することを目的とする。本発明に よると、冒頭に述べられた種類のランプは、この目的のために前記ＵＶエンハン サの壁がセラミック材料からできていることを特徴とする。 驚くべき事に、セラミック材料でできている壁を持つＵＶエンハンサの存在の おかげで点火パルスの引火の際のブレークダウンの可能性が、放電容器内及びＵ Ｖエンハンサ内の両方に強く生じることがわかった。増大したブレークダウンの 可能性を、信頼性あるランプ点火のために要求される最小の点火パルス値の落ち 込みが明らかに示している。このことは、放電容器のためのセラミック材料の使 用が、高圧放電ランプでの点火時間の拡がりについて理解できる好ましい影響を 持たないということでさらに特筆できる。本発明に係るＵＶエンハンサの他の利 点は、セラミック材料のとても良好な熱抵抗である。これは、前記放電容器から 少ししか離れていない距離に前記ＵＶエンハンサを置くことを可能にする。本発 明によるＵＶエンハンサの良好な熱抵抗はまた、セラミック放電容器を持つラン プでの使用を見込める。 好ましい実施例では、ＵＶエンハンサは、高濃度の焼結多結晶質のＡｌ₂Ｏ₃か らできている壁を有する。これが高圧放電ランプのための壁材料として広く用い られているという事実は、セラミック放電容器用に存在する技術が利用できると いう主要な実際的利点を有する。非常に高い程度の小型化が、ここに可能となる 。 希ガス及び水銀の組み合わせが、充填材として適切であることはわかっていた けれども、このＵＶエンハンサは好ましくは希ガス充填材を有する。就中Ｎｅが 適切である。Ａｒは、充填材として特に適切である事がわかった。圧力（充填圧 力）は、好ましくは最小のブレークダウン電圧を伴う充填材に対して選ばれる。 この充填圧力は、実験的に容易に確かめられる。かなりの近似が、パッシェン（ Ｐａｓｃｈｅｎ）曲線により実現できる。ペニング（Ｐｅｎｎｉｎｇ）混合の形 態での希ガスの混合物も適している。 希ガス充填材の主要な利点は、放射性物質（⁸⁵Ｋr）の使用だけでなく重金属 （Ｈｇ）の使用もまたＵＶエンハンサの製造で排除される事である。驚くべき事 に、自由電子が、希ガス充填材でのブレークダウンの際にランプ点火が強く促進 されるような量生成される。前記ＵＶエンハンサは、２つの内部電極を有する放 電容器として構成されてもよく、これら電極間で放電が起こる。好ましくは、前 記ＵＶエンハンサは、１つの内部電極を具備し、前記放電容器への電流供給導体 に関係して、前記ＵＶエンハンサと前記電流供給導体との間に容量性結合が達成 できるように、外バルブにより囲まれる空間内に、取りつけられている。重要な 利点は、これによりＵＶエンハンサの非常に簡単な構成が可能となったことであ り、したがって更なる小型化を促進する。 本発明によるランプの上記及び他の観点が、図を参照して詳細に説明されるだ ろう。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明によるランプの側面図であり、第２図は、第１図のランプの ＵＶエンハンサを詳細に示し、第３図は、このランプの放電容器に対してのＵＶ エンハンサの位置づけを概略的に示す。 発明を実施するための最良の形態 第１図は、ランプキャップ４を有する外バルブ３により空間２を介在して封止 される放電容器１を具備する高圧メタルハライドランプを示す。このランプは、 前記外バルブと前記放電容器との間の前記空間にＵＶエンハンサ５を有する。前 記ＵＶエンハンサのリードスルー導体７０は、前記放電容器の内部電極１１をラ ンプキャップ４に接続する電流供給導体９に接続される。他の電流供給導体８は 、 放電容器１の内部電極１２とランプキャップ４の他の接触ポイントとの間の電気 的接続を形成する。前記ＵＶエンハンサは、電流供給導体８に関係して位置づけ られるので、容量性結合が達成される。 第２図に詳細に示される前記ＵＶエンハンサは、壁６及び内部電極７を有する 。ＵＶエンハンサ５の壁６が、ここではセラミック材料でできている。前記ＵＶ エンハンサの実際においては、この壁は、高濃度の焼結多結晶質のＡｌ₂Ｏ₃から できている。 前記ＵＶエンハンサの内部電極７は、ガス封止したリードスルー路７１を介し て前記ＵＶエンハンサの前記壁を通るリードスルー導体７０と接続される。前記 リードスルー導体は、実際の実施例ではニオブロッド（Ｎｂ ｒｏｄ）である。 タングステンロッド（Ｗ ｒｏｄ）が、前記電極として用いられる。前記Ｎｂロ ッド自体が前記電極として働かせることも択一的に可能である。実際には、前記 ＵＶエンハンサは、外部長１２ｍｍ、外径２ｍｍ、内径０．６６ｍｍ及び最大内 長９ｍｍである。２ｍｍの長さと１７０μｍの直径の前記Ｗロッドは、６２０μ ｍの直径のＮｂリードスルー導体に溶接されている。前記ＵＶエンハンサは、１ ７０ｍｂａｒの充填圧力のＡｒを有する。好ましくは、この充填圧力は、５０ｍ ｂａｒと３００ｍｂａｒとの間にある。比較すると、石英又は石英ガラスを具備 する商業的に利用可能なＵＶエンハンサは、外長２５ｍｍ及び直径５ｍｍを有す ることは注意されたい。 一連のランプが、点火テストされた。これらのランプは、Philips製の３９Ｗ のＣＤＭランプであり、点火回路を具備する安定化バラストを介して２２０Ｖ、 ５０Ｈｚの供給電圧源と接続されている。これらのランプは、メタルハライドを 有する充填材を備えるセラミック放電容器を有する。前記放電容器の前記セラミ ック材料は、ランプ動作中８００℃から１０００℃の間の温度に達する。前記点 火回路は、Philips製のＳｎ５７タイプのスタータを有する。このスタータは、 高圧放電ランプを点火するために広く用いられ、最大値２．３ｋＶでパルス幅１ ０μｓの点火パルスを供給する。これら一連のランプの多くは、上述の実施例の セラミックＵＶエンハンサを具備していた。これらランプの他のグループは、充 填材Ａｒ及び０．５ｍｇのＨｇを持つセラミックＵＶエンハンサを具備していた 。 比較するために、従来技術に係るＵＶエンハンサを有するランプとＵＶエンハン サを持たないランプとが、同じ点火試験を受けた。前記ＵＶエンハンサは、ラン プの電流供給導体の一方と容量的に結合されている。前記テストの結果は、セラ ミックＵＶエンハンサを有するランプが１秒の１０分の数秒内に全て点火するこ とを示している。このことは、前記ＵＶエンハンサ内のブレークダウン及び続い て前記放電容器内のブレークダウンの両方が、１秒の１０分の数秒内に起こるこ とを意味する。ＵＶエンハンサを有さないランプは点火せず、従来技術に係るＵ Ｖエンハンサを有するランプの幾つかだけが、実に数秒の大きな遅れで点火する 。７０Ｗの電力定格で石英ガラス放電容器を有するメタルハライドランプに同様 のテストをすると、同様な結果を得た。前記ＵＶエンハンサは、本発明に係るラ ンプの高速且つ信頼性ある点火を促進するために、前記放電容器から非常に小さ い距離の所に位置すべきである。このことは、例えば前記ＵＶエンハンサが前記 放電容器から距離ｄの所に平行に位置されている、第１図に示されているやり方 で可能である。好ましくは、このような配置の距離ｄは、せいぜい１０ｍｍであ る。このＵＶエンハンサの他の好ましい位置は、第３図に概略的に示されている ように、前記放電容器の長軸方向に（例えば４５度の）ある角度で前記リードス ルー導体に隣接する電極の後方にある。前記放電容器からのこのような小さな距 離に前記ＵＶエンハンサを位置づけることは、当該ＵＶエンハンサの壁の非常に 良好な熱抵抗を必要とする。前記ＵＶエンハンサの前記壁の温度は、ランプ動作 中、特にランプがセラミック放電容器を有するならば、長い期間６００℃より上 にあるだろう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライクス ゲラルドゥス マルチヌス ヨ セフス フランシスカス オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 ファン デン ホーク ウィレム ヤコブ ス オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 ブリーカー ヘンドリク マテウス オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ランプキャップを具備する外バルブにより空間を介在して封止される放電容 器を具備する高圧放電ランプであって、壁と内部電極とを具備し前記外バルブと 前記放電容器との間の前記空間に配されるＵＶエンハンサをさらに有する高圧放 電ランプにおいて、前記ＵＶエンハンサの前記壁がセラミック材料から作られて いることを特徴とする高圧放電ランプ。 ２．請求項１に記載のランプにおいて、前記ＵＶエンハンサの前記壁が高濃度の 焼結多結晶質のＡｌ₂Ｏ₃から作られていることを特徴とするランプ。 ３．請求項１又は２に記載のランプにおいて、前記ＵＶエンハンサが希ガス充填 材を有することを特徴とするランプ。 ４．請求項３に記載のランプにおいて、前記希ガス充填材がＡｒを有することを 特徴とするランプ。 ５．請求項３又は４に記載のランプにおいて、前記希ガス充填材の充填圧が５０ ｍｂａｒと３００ｍｂａｒとの間にあることを特徴とするランプ。