NL8900066A - Elektrische lamp. - Google Patents

Description

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Elektrische lamp.

De uitvinding heeft betrekking op een elektrische lamp omvattende: een vakuümdicht gesloten lampvat van glas met een S^-gehalte van ten minste 95 gew.%, een elektrisch element opgesteld binnen in het lampvat, stroomtoevoergeleiders die door de wand van het lampvat heen naar het elektrische element lopen, ten minste een in hoofdzaak uit wolfraam bestaande stroomtoevoergeleider met een rondgaande bekleding van glas met een

Si02~gehalte van ten minste 95 gew.%, welke bekleding zich van buiten het lampvat tot binnen in het lampvat uitstrekt en met de stroomtoevoergeleider een glas/metaal-grensvlak vormt en waarbij het oppervlak van de bekleding met het beklede oppervlak van de stroomtoevoergeleider op de plaatsen waar zij samenkomen een hoek α vormt van maximaal 90°.

Een dergelijke lamp is bekend uit US 4 171 500.

Bij die bekende lamp worden stringente eisen gesteld aan de dikte van de bekleding. Die dikte <1 moet zo klein zijn, dat hij -1 voldoet aan de formule D (D + 2d) 1 >0.7, waarbij D de diameter van de stroomtoevoergeleider is. De dikte van de bekleding mag dus maximaal slechts 21% van de diameter van de stroomtoevoergeleider bedragen. Met name in geval die geleider dun moet zijn, b.v. 0.7 mm of zelfs 0.2 ram, is dus slechts een uiterst geringe dikte van de bekleding toelaatbaar (maximaal 0.14 mm resp. 0.04 mm). In het voorkeursgeval uitgesproken in het octrooischrift, waarin D(D + 2d)“^ > 0.85, d.w.z. d <. 0.09 D is dan zelfs een dikte van slechts 0.06 resp. 0.02 mm toelaatbaar.

Dit vormt een serieuze belemmering voor vervaardiging van de bekende lamp op industriële schaal.

Opgemerkt wordt dat de range van 0.2 - 0.7 mm zeer gebruikelijk is voor de dikte van inwendige stroomtoevoergeleiders die gelast zijn aan een in de wand van het lampvat ingebedde metaalfolie.

Bij de bekende lamp volgens het geciteerde US 4 171 500

Boet de bekleding bovendien tussen zijn einden omgeven zijn door een dikkere omhulling van gelijksoortig glas. De noodzaak van die omhulling vormt door de additionele versmeltingsstap die er noodzakelijkerwijs het gevolg van is, een volgende belemmering voor de industriële toepassing van de bekende lamp.

De wand van het lampvat is bij de bekende lamp versmolten «et de genoemde omhulling, maar zodanig, dat de omhulling zowel binnen als buiten het lampvat een oppervlak heeft dat evenwijdig verloopt aan het oppervlak van de stroomtoevoergeleider. Het gevolg hiervan is, dat de stroomtoevoergeleider over een relatief grote lengte in glas ingesmolten is. Een daarmee samenhangend gevolg is, dat in het lampvat om de stroomtoevoergeleider heen een relatief grote ruimte is, die door de relatief lage temperatuur ervan tijdens het bedrijf van de lamp invloed kan hebben op diens lichtproduktie.

Bij vrijwel alle typen elektrische lampen met een lampvat van glas met een Si02-gehalte van ten minste 95 gew.% zijn de stroomtoevoergeleiders vakuümdicht door de wand van het lampvat gevoerd, doordat in de stroomtoevoergeleiders een folievormig gedeelte van molybdeen is opgenomen dat ingebed is in een kneepafdichting van het lampvat. Bij deze konstruktie moet het folievormige gedeelte verbonden zijn met een geleider die in het lampvat naar binnen loopt en met een geleider die uit de kneepafdichting naar buiten loopt, waartoe lasverbindingen gemaakt moeten zijn. Door de ohmse weerstand van het folievormige gedeelte treden niet alleen elektrische verliezen op, maar ook een schadelijke warmte-ontwikkeling in de kneepafdichting. De stroomtoevoergeleider is bovendien een slap geheel, dat zich bij de vervaardiging van de lamp moeilijk laat hanteren en dat het lastig maakt het gedeelte dat binnen in het lampvat komt te liggen, daarin nauwkeurig te positioneren. De positioneringsnauwkeurigheid zou verbeterd kunnen worden, indien de stroomtoevoergeleider met een folievormig gedeelte bij het maken van een eerste afdichting van het lampvat ook binnen in het lampvat vastgehouden en gepositioneerd gehouden zou kunnen worden. Bij het maken van een tweede afdichting zou dan een stijve stroomtoevoergeleider moeten worden toegepast. Een ander bezwaar van lampen met een kneepafdichting is, dat de afdichting bij een relatief lage gasdruk van ca. 80 bar kapot springt. Ondanks deze bezwaren worden kneepafdichtingen algemeen toegepast in commerciële lampen. Een uitzondering vormen slechts korte-boogontladingslampen.

Bij korte-boogontladingslampen wordt een konstruktie toegepast, waarbij de stroomtoevoergeleider wordt ingesmolten in glas met een relatief hoge uitzettingscoëfficiënt, dat via glazen van stapsgewijs lagere uitzettingscoëfficiênt verbonden is met het glas van het lampvat, hetgeen een zeer lage uitzettingscoëfficiènt heeft. Deze zogeheten "graded seal" verkregen onder toepassing van zogeheten overgangsglazen, is duur en veelal slechts handmatig realiseerbaar. De konstruktie vergt bovendien veel ruimte.

Uit GB 2 064 216A is een elektrische lamp bekend, waarbij de stroomtoevoergeleiders een rondgaande bekleding hebben van een overgangsglas met een uitzettingscoëfficiënt in het gebied van -7-1 11 - 17 x 10 'K Die glazen bevatten naast ca. 81 - 87 gew.%

Si02 tevens relatief veel B203 en A1203. Omdat die glazen een relatief lage verwekingstemperatuur hebben,'moet door het maken van een verhoging op het oppervlak van de kneepafdichting waarin de beklede stroomtoevoergeleiders zijn opgenomen, worden voorkomen, dat de relatief weinig viskeuze bekleding bij het maken van de afdichting wordt verwijderd van de geleider door het relatief sterk viskeuze kwartsglas van het lampvat. De bekende lamp heeft dus noodzakelijkerwijze een geprofileerde afdichting, hetgeen een bezwaar kan zijn bij de montage van het lampvat in een lampvoet. Bovendien kan het relatief lage Si02-gehalte van het overgangsglas het risico inhouden aantasting door de gasvulling van de lamp te veroorzaken en is de maximaal toelaatbare temperatuur van het glas slechts ca. 700°C.

De konstruktie met een folievormig gedeelte en de konstruktie met een graded seal worden toegepast, omdat glazen met een Si02-gehalte van ten minste 95 gew.%, zoals bijvoorbeeld kwartsglas en "Vycor", een glas met 96 gew.% Si02, een lineaire uitzettingscoëfficiënt hebben die veel kleiner is (in het gebied van -7 -1 -7 -1 ca. 4 x 10 ' K 1 - ca. 12 x 10 'K ') dan die van wolfraam (ca.

45 x 10~7 K“1). Dit grote verschil in uitzettingscoëfficiënt en het grote verschil tussen de verwerkingstemperatuur van de glazen en de bedrijfstemperatuur van de lampen enerzijds en kamertemperatuur anderzijds, maken dat wolfraam niet zonder speciale maatregelen vakuümdicht in die glazen kan worden opgenomen.

Decennia lang is gezocht naar speciale maatregelen waardoor wolfraam in glazen als kwartsglas zou kunnen worden ingesmolten. Het resultaat van die onderzoekingen is, dat commerciële lampen in dergelijke glazen nog steeds öfwel een kneepafdichting met ingebedde metaalfolie, ófwel een graded seal hebben.

Ook de konstruktie volgens het geciteerde US 4 171 500 vindt geen toepassing. Ondanks de mechanische sterkte die de konstruktie blijkens het octrooischrift kan hebben, wegen de bezwaren die hierboven met betrekking tot die konstruktie zijn genoemd klaarblijkelijk te zwaar. Voorts is gebleken, dat het moeilijk is de beschreven konstruktie op reproduceerbare wijze te realiseren. De reproduceerbaarheid blijkt samen te hangen met de mate waarin op reproduceerbare wijze een, b.v. kwartsglazen, bekleding op de stroomtoevoergeleiders kan worden verkregen, die aan de geleiders hecht.

US 3 448 320 beschrijft een elektrische gloeilamp met een wolfraam stroomtoevoergeleider van maximaal 0.1 mm dikte, die direkt in de wand van een kwartsglazen lampvat is ingesmolten. Benadrukt wordt, dat er geen laag van verontreinigingen mag zijn op de wolfraamgeleider. De wolfraamgeleider wordt in een ongeoxideerde staat gebracht en ontgast door verhitting op 1750 tot 2200°C onder stikstof of edelgas.

De beschreven lamp is echter niet in de handel. Ook is de maximale dikte van de geleider voor praktische toepassing te klein.

US 4 086 075 beschrijft een methode voor het aanbrengen van een glazen bekleding op metaaldraden. De methode bestaat daarin, dat een metalen draad samen met een daaromheen aangebrachte, passende glasbuis in het hoog-frekwentveld wordt verhit in een schutgas, zoals stikstof. Het hoog-frekwentveld kan worden opgewekt door een spoel die op een stroombron is aangesloten. In het hoog-frekwentveld bevindt zich een niet-kortgesloten spoel, die evenals de metalen draad door het hoog-frekwentveld wordt verhit. Zij beide verhitten de glasbuis tot smelten. De beklede draad is vrij van oxiden, en verontreinigingen hebben zich niet tussen de draad en de bekleding kunnen verzamelen. Met de methode kunnen volgens het octrooischrift ook glazen bekledingen worden gemaakt op draden van gethorieerde wolfraam, hetgeen met oudere methoden niet kon, omdat thoriumoxide naar het oppervlak van de draad diffundeerde en gasdichte hechting van het glas aan de draad verhinderde. Indien een gethorieerde wolfraam draad als elektrode noodzakelijk was, moest daarom een stuiklas worden gemaakt tussen de gethorieerde wolfraamdraad en een wolfraamdraad vrij van thoriumoxide, en moest laatstgenoemde draad van een glazen bekleding worden voorzien.

De hechting van een glazen bekleding aan een wolfraamgeleider vereist klaarblijkelijk dat de bekleding wordt aangebracht op een wolfraamgeleider, die aan zijn oppervlak vrij is van geadsorbeerde gassen en van oxiden en andere verontreinigingen.

De uitvinding beoogt nu een elektrische lamp van de in de openingsparagraaf omschreven soort te verschaffen, die van een zeer eenvoudige, gemakkelijk op reproduceerbare wijze te vervaardigen konstruktie is en desondanks een grote sterkte heeft.

Dit doel is volgens de uitvinding daardoor gerealiseerd, dat het glas van de bekleding dat aansluit op het glas/metaal-grensvlak een element gekozen uit de groep bestaande uit thorium, hafnium, chroom, aluminium, titaan, tantaal, magnesium, calcium, strontium, barium, zirkoon, cerium, lantaan, scandium, gadolineum, neodymium, niobium en yttrium bevat.

Gebleken is, dat de aanwezigheid van ten minste een der genoemde elementen in de aan het glas/metaal-grensvlak grenzende laag van de glazen bekleding een voorwaarde is voor een sterke hechting van de bekleding aan het metallische oppervlak van de stroomtoevoergeleider. De aanwezigheid van zo'n element in de bekleding kan in een Scanning Electron Microscope (SEM) met behulp van Energy Dispersive Analysis by X-rays (EDAX) worden aangetoond.

De sterkte van de hechting van de bekleding aan de stroomtoevoergeleider blijkt onder meer uit de volgende waarnemingen, waarbij thorium aanwezig was in het glas dat aansluit op het glas/metaal-grensvlak.

Op een wolfraamstroomtoevoergeleider van 0.55 mm diameter, die voorzien was van een kwartsglazen bekleding van 10 mm lengte en 0.275 mm dikte werd in het midden een bolvormige kwartsglazen verdikking aangebracht door een kwartsglazen ring te versmelten. De verdikking had een diameter van 3 mm. Door het geheel vanuit een omgeving van kamertemperatuur ineens in vloeibare stikstof onder te dompelen, brak de stroomtoevoergeleider ter plaatse van de verdikking binnen in de bekleding in tweeën zonder dat de fragmenten van de geleider hun verankering in bekleding verloren. Voor de dikte <1 van de bekleding en de diameter D van de geleider gold: 4 = 0.5 D.

Een wolfraamstroomtoevoergeleider van 0.55 Bm diameter had een kwartsglazen bekleding van 0.275 mm dikte (4 = 0.5D). De geleider werd door direkte stroomdoorgang in stikstof verhit op 800°C, waarna de draad mocht afkoelen. Na 10000 schakelingen was de bekleding nog volledig intact. De bekleding had een lengte van 10 mm. De bekleding werd, omgeven door lucht, in het midden met een plasmabrander zo sterk verhit, dat het kwartsglas op die plaats vrijwel volledig verdampte. De bekleding was toen ter weerszijden van de verhitte plaats nog volledig intact.

Een 220V 1000 W floodlight lamp met wolfraam stroomtoevoergeleiders van 0.55 mm diameter met elk een kwartsglazen bekleding van 0.275 mm dikte werd schakelend gebrand: 30 s aan, 150 s uit (4 = 0.5 12). Na 2000 schakelingen was de lamp nog volledig intact.

Een 50 W hogedrukkwikontladingslamp met wolfraam-stroomtoevoergeleiders van 0.55 mm diameter met elk een kwartsglazen bekleding van 0.275 mm (4 = 0.5 D) dikte werd 10000 h gebrand, waarna de lamp nog volledig intact was.

Vermeld werd reeds, dat lampen met een lampvat van glas met een Si02-gehalte van ten minste 95 gew.%, dat afgesloten is met een kneepafdichting waarin een metaalfolie is opgenomen, een barstdruk hebben van ca. 80 bar.

Het lampvat van de genoemde 50 W hogedrukkwikontladingslamp werd onderzocht op zijn drukbestendigheid. Daarbij werd in het lampvat bij kamertemperatuur een druk opgebouwd van 180 bar, zonder dat het lampvat kapot sprong. Hogere drukken konden niet toegepast worden, omdat 180 bar de bovengrens van het meetbereik van het betreffende testapparaat is.

De grote drukbestendigheid van de lamp volgens de uitvinding, waarbij de stroomtoevoergeleiders in hoofdzaak uit wolfraam bestaan en een respectieve genoemde glazen bekleding hebben, is van groot belang. Het is daardoor mogelijk de lamp met behoud van veiligheid een hoge werkdruk te geven. Voor een lamp waarbij de lichtbron een gloeilichaam is, betekent dat, dat het gloeilichaam met behoud van zijn levensduur een hogere bedrijfstemperatuur kan hebben en daardoor een hogere luminantie en een hoger rendement. Door de hoge werkdruk wordt de verdamping van het materiaal van het gloeilichaam namelijk onderdrukt.

De lamp volgens de uitvinding kan op een eenvoudige wijze worden verkregen. Daarbij wordt ten minste een beklede stroomtoevoergeleider ingesmolten in een b.v. kwartsglazen lampvat. De bekleding op de stroomtoevoergeleider kan b.v. worden verkregen door een dispersie van ten minste een stof gekozen uit thorium, hafnium, chroom, aluminium, titaan, tantaal, magnesium, calcium, strontium, barium, zirkoon, cerium, lantaan, scandium, gadolineum, neodymium, niobium, yttrium, een verbinding van een van deze elementen, zoals een oxide, een zout, zoals b.v. een nitraat, chloride, acetylacetonaat, aan te brengen op een wolfraamdraad, de draad tot boven het smeltpunt van het glas, b.v. tot ca. 2200°C, te verhitten, en onder een schutgas, zoals b.v. stikstof of een edelgas, of in vakuüm een glas, zoals b.v. kwartsglas, dat b.v. als een buis om de draad heen is gebracht, met de draad te versmelten. De genoemde elementen diffunderen bij de versmelting in de bekleding.

Het is ook mogelijk uit te gaan van een geleider van wolfraam, die een genoemd element als zodanig of als oxide als toevoeging bevat, b.v. een geleider van wolfraam dat 1 of 3 gew.%

Th02 of Y203 bevat. In dat geval kan het element of oxide aan het oppervlak van de geleider worden gebracht door de geleider, bij verhoogde temperatuur, b.v. bij 600 of hoger, b.v. ca. 1200°C, te oxideren, b.v. door hem bij verhoogde temperatuur aan de lucht te brengen, en vervolgens in een schutgas, zoals een edelgas of stikstof, of in vakuüm te verhitten tot een temperatuur boven 1400°C b.v. tot op ca. 1600°C. Wolfraamoxide verdampt daarbij en het element blijft in oxidische vorm achter aan het oppervlak. De geleider wordt dan van een bekleding van b.v. kwartsglas voorzien, b.v. door de geleider omhuld door een kwartsglazen buis in een hoogfrekwent veld te verhitten.

Deze wijze van aanbrengen is hiervoor reeds bij de vermelding van ÜS 4 086 075 beschreven. In plaats van een niet-kortgesloten spiraal kan echter in het hoog-frekwentveld een ring worden gebruikt.

Ingeval met deze vervaardigingswijze een bekleding op een relatief dunne geleider, b.v. 0.2 mm diameter, moet worden aangebracht, verdient het aanbeveling een glazen buis van geringe wanddikte, b.v. 0,1 mm, toe te passen. Bij toepassing van een buis van relatief grote wanddikte, zou de binnenzijde van die buis niet door de relatief dunne geleider door bestraling tot op voldoend hoge temperatuur worden verwarmd. Het kan dan aanbeveling verdienen om aan de geleider tevens door direkte stroomdoorgang of met een laser warmte toe te voeren.

Anderszins kan eerst in een hoogfrekwentveld een dunne bekleding worden aangebracht in een bij toepassing van die warmtebron gemakkelijk te handhaven milieu van edelgas of stikstof, eventueel in een licht reducerend milieu door toevoeging van enige tot enige tienden voluaeprocenten waterstof, of in vakuüm en kan vervolgens met een brander op die bekleding plaatselijk een verdikking worden aangebracht. Daartoe kan om de bekleding een glazen buisje worden geschoven, dat met de bekleding bijvoorbeeld door verhitting met een vlam versmolten wordt. Een relatief dikke bekleding of een plaatselijke verdikking van de bekleding kan voor het gemak van het verwerken van de beklede geleider tot gedeelte van een lamp van belang zijn.

Verrassenderwijs is gebleken, dat het voor de duurzaamheid en de kwaliteit van de lamp van weinig betekenis is of de bekleding van de geleider dun is. Ook relatief zeer dikke bekledingen blijken uitstekend te hechten aan de geleider en slechts zeer geringe mechanische spanningen te hebben. Zo ook blijken bekledingen op relatief zeer dikke geleiders hoogwaardig en duurzaam te zijn.

Een wolfraamstroomtoevoergeleider met een diameter D van 0,55 mm had een bekleding van kwartsglas met een dikte <| van 0,775 mm met thorium in het aan het glas/metaal-grensvlak aansluitende glas.

De verhouding d/D bedroeg dus 1,4.

Deze bekleding doorstond zonder schade in stikstof 3000 schakelingen, waarbij de geleider door stroomdoorgang werd verwarmd tot 600°C en vervolgens afgekoeld: 20 s stroomdoorgang, 40 s geen stroomdoorgang. Hetzelfde resultaat werd verkregen met een geleider van 1 mm diameter en een bekleding aan 1.5 mm dikte (d/D = 1.5). Een geleider van 1 mm diameter met een kwartsglazen bekleding van 0.375 mm werd in een zelfde cyclus 10.000 maal tot 700° C verhit, waarbij de inschakelstroom 75 A bedroeg. Thorium was in het kwartsglas aanwezig. De beklede geleider doorstond de proef zonder enige schade.

De hoek α tussen het oppervlak van de glazen bekleding en het beklede oppervlak van de stroomtoevoergeleider op de plaats waar zij samenkomen, is maximaal 90°, maar bij de lamp volgens de uitvinding in het algemeen kleiner. Hieruit blijkt, dat het glas het metaal goed bevochtigt. De stof die bij de vervaardiging van de lamp op het oppervlak van de stroomtoevoergeleider aanwezig was, beïnvloedt de bevochtiging van de geleider door het glas, evenals, zoals reeds aangetoond is, de hechting van het glas aan de geleider niet nadelig, maar voordelig.

Het elektrische element van de lamp volgens de uitvinding kan een elektrodenpaar zijn, eventueel omgeven door een binnenste omhulling. Het elektrodenpaar kan gevormd worden door de binnenste vrije einden van de stroomtoevoergeleiders. De binnenste vrije einden kunnen b.v. een verdikking of een omwikkeling hebben of er kan een elektrodekop op zijn vastgezet. Het elektrische element kan anderszins een gloeilichaam zijn, bijvoorbeeld een gloeilichaam in een halogeenhoudend gasmengsel.

De stroomtoevoergeleiders hebben in het algemeen een dikte in het gebied van 0.2 - 0.7 mm, maar ook kleinere dikten van b.v. 0.17 mm, b.v. bij ontladingslampen van laag vermogen, b.v. ca. 35 W, of grotere dikten b.v. 2 mm, bijvoorbeeld bij korte-boogontladingslampen, kunnen toegepast worden. In de regel zullen stroomtoevoergeleiders een dikte hebben in het gebied van 0.4 - 0.7 mm.

De konstruktie van de lamp volgens de uitvinding met beklede wolfraam stroomtoevoergeleiders is van bijzonder belang voor kleine ontladingslampen, vanwege de mogelijkheid om, doordat de stroomtoevoergeleiders star zijn in vergelijking met stroomtoevoergeleiders met een folievormig gedeelte, de elektroden nauwkeurig te positioneren.

De konstruktie met beklede wolfraam stroomtoevoergeleiders is ook van bijzonder belang voor kleine gloeilampen, waarbij het lampvat een zeer geringe diameter heeft en het lampvat een hoge vuldruk en dus een zeer hoge werkdruk moet doorstaan, en waarbij het gloeilichaam relatief goed in het nauwe lampvat gecentreerd is.

Een dergelijke gloeilamp heeft een buisvormig lampvat met een inwendige diameter in het gebied van ca. 2 tot ca. 6 mm, een gasvulling met een druk bij kamertemperatuur in het gebied van 8 tot 60 bar, waarbij de gasvulling in hoofdzaak bestaat uit een gas gekozen uit xenon, krypton en xenon/krypton mengsels, met eventueel 2 x 10“8 - 12 x 10~7mol 3

Hal/cm , waarbij Hal gekozen is uit Br, Cl en Br/Cl-mengsels. Het gloeilichaam heeft bij bedrijf op ontwerpspanning een kleurtemperatuur van ten ninste 3300 K.

Tengevolge van de relatief hoge druk in de lamp en van het relatief nauwe lampvat kan het gloeilichaam op relatief hoge kleurtemperatuur worden bedreven, terwijl de lamp toch een relatief lange levensduur heeft. De gloeilamp is bijzonder geschikt toegepast te worden in optische systemen.

Stroomtoevoergeleiders van 0.55 mm diameter werden op elk van de volgende manieren voorzien van een bekleding van glas met een Si02-gehalte van ten minste 95 gew.%, om ze geschikt te maken voor insmelting in een lampvat van een dergelijk glas. Daarbij werden zeer goed hechtende bekledingen verkregen, die aan hoge eisen voldoen.

Een draad van wolfraam dat 3 gew.% gelijkmatig daarin verdeelde Th02 bevatte, werd verhit op 1200°C en aan de lucht gebracht. Het daarbij gevormde wolfraamoxide werd vervolgens bij ca. 1600°C in inert milieu verdampt. Na het op deze wijze verwijderen van een wolfraamschil was er Th02 aan het oppervlak achtergebleven. Een 15 mm lang buisje van kwartsglas met een wanddikte van 0.275 mm werd met de draad versmolten. In het glas dat op het grensvlak glas/metaal aansloot, werd met EDAX thorium aangetoond. Bovendien werd thorium aangetoond aan het oppervlak van de bekleding nabij het einde daarvan.

Een draad van wolfraam dat gedoteerd was met een totaal van 0,01 gew.% K, Al, Si, een gebruikelijke dope om de kristalgroei in de draad te beheersen, werd gedompeld in een suspensie van 10 mg Hf02 in 0,5 ml water. De draad werd op overeenkomstige wijze van een kwartsglazen bekleding voorzien. Daarin werd in het glas nabij het glas/metaal-grensvlak met EDAX hafnium aangetoond.

Door toepassing van een suspensie van 10 mg van een oxide van yttrium, chroom, aluminium, titaan, tantaal, magnesium, calcium, strontium, barium, zirkoon, cerium, lantaan, scandium, gadolineum, neodymium resp. niobium in 0,5 ml water of butylacetaat in het geval van hygroscopische oxiden werd op analoge wijze een kwartsglazen bekleding op zo'n wolfraamdraad verkregen waarin het metaal van het betreffende oxide werd aangetoond.

Een uitvoeringsvorm van de lamp volgens de uitvinding wordt in de tekening getoond.

Daarin is

Fig. 1 een gloeilamp in zijaanzicht op sterk vergrote schaal met schematisch aangeduid gloeilichaam,

Fig. 2 een ontladingslamp in zijaanzicht,

Fig. 3 een gloeilichaam in zijaanzicht met schematisch aangeduid gloeilichaam,

Fig. 4 een ontladingslamp in zijaanzicht.

In Fig. 1 heeft de elektrische gloeilamp een vakuümdicht gesloten lampvat 1 van glas met een SK^-gehalte van ten minste 95 gew.%, Een wolfraam gloeilichaam 2 is als elektrisch element opgesteld in het lampvat 1, In hoofdzaak uit wolfraam bestaande stroomtoevoergeleiders 3 lopen tegenover elkaar door de wand van het lampvat 1 heen naar het gloeilichaam 2. Een respectieve rondgaande bekleding 4 van glas met een Sit^-gehalte van ten minste 95 gew.% bevindt zich op de stroomtoevoergeleiders 3. De bekleding 4 strekt zich van buiten het lampvat 1 tot binnenin het lampvat uit. De bekleding 4 vormt met de stroomtoevoergeleider een glas/metaal-grensvlak 5. Het oppervlak 6 van de bekleding 4 en het beklede oppervlak van de stroomtoevoergeleiders 3, dat is het glas/metaal-grensvlak 5, vormen op de plaatsen waar zij samenkomen een hoek α van maximaal 90°. Het glas van de bekleding 4 dat aansluit op het glas/metaal-grensvlak 5 bevat een element gekozen uit de groep bestaande uit thorium, hafnium, chroom, aluminium, titaan, tantaal, magnesium, calcium, strontium, barium, zirkoon, cerium, lantaan, scandium, gadolineum, neodymium, niobium en yttrium.

In de getekende lamp bestonden het lampvat 1 en de bekledingen 4 uit kwartsglas.

De stroomtoevoergeleiders 3 bevatten wolfraam met 3 gew.% thoriumoxide en hadden een diameter van 0,55 mm. Zij waren voorzien van een bekleding 4 met een dikte van 0,275 mm. Het glas van de bekleding 4 dat aansloot op het glas/metaal-grensvlak bevatte thorium.

De stroomtoevoergeleiders 3 waren in eindwindingen van het gloeilichaam 2 geschroefd, dat een uitwendige diameter van 1 mm had. Het lampvat 1 had een inwendige diameter van 3 mm en was gevuld met 55 bar xenon, waaraan 7 mbar C^B^ was toegevoegd, dat is 2,24 x 10“^ mol Br/cm^. Bij verhitting op 800° C in een oven steeg de gasdruk tot ca. 200 bar, hetgeen overeenkomt met de bedrijfsdruk van de lamp. De lamp nam bij 12,1 V een vermogen op van 55, 6 W en had een kleurtemperatuur van 3360 K. De lamp kan b.v. in koplantaarns van motorvoertuigen gebruikt worden.

In een andere uitvoeringsvorm werden wolfraamstroomtoe-voergeleiders van 0,65 mm diameter toegepast, die gedompeld waren in een suspensie van 10 mg in 10 ml water en na droging van een kwartsglazen bekleding van 0,1 mm dikte waren voorzien. Het glas van die bekleding dat aansloot op het glas/metaal-grensvlak bevatte chroom.

In Fig. 2 hadden delen die met delen van Fig. 1 overeenkomen een verwi jzingscijf er dat 10 hoger is.

De stroomtoevoergeleiders 13 bestaan uit wolfraam met 1 gew.% thoriumoxide en hebben een diameter van 0,25 mm, met in het lampvat 11 een versmolten top 12. De versmolten toppen 12 vormen als elektrodenpaar een elektrisch element. In de kwartsglazen bekledingen 14 is thorium aanwezig. De bekledingen 14 hebben een dikte van 0,125 mm, waarop een kwartsglazen ring 17 aangebracht en gesmolten is. Het lampvat 11 heeft een inwendige lengte van 7,8 mm en een inwendige diameter van 2,7 mm. Het lampvat 11 is gevuld met 6 bar xenon (bij 300 K), 0,6 mg kwik en 0,4 mg Nal/Sc^/TlI/Thl^-mengsel. De lamp neemt bij een spanning van 85 V een vermogen op van 35 W en kan b.v. gebruikt worden als lichtbron in een koplantaarn van een motorvoertuig.

In Fig. 3 hebben delen die met delen van Fig. 1 overeenkomen een verwijzingscijfer dat 20 hoger is. De lamp is een 225 V 1000 W floodlight lamp met een kleurtemperatuur van 3100 K. De stroomtoevoergeleiders zijn gemaakt van wolfraam met 3 gew.% Y2O3 en hebben een dikte van 0,8 mm. Zij zijn bekleed met kwartsglas met een dikte van 0,5 mm. In de kwartsglazen bekleding is yttrium aanwezig in het glas dat aansluit op het glas/metaal-grensvlak 25. Het kwartsglazen lampvat 21 is gevuld met 2,5 bar argon dat 0,3 vol.% en bevat.

Fig. 4 toont een voorbeeld van een lamp waarbij de stroomtoevoergeleiders naast elkaar door de wand van het lampvat lopen.

De lamp heeft een buisvormig kwartsglazen lampvat 31 dat aan zijn beide einden sferisch afgesloten is. Stroomtoevoergeleiders 33 hebben elk een kwartsglazen bekleding 34, die met het lampvat 31 versmolten is. Zij dragen een respectieve elektrode 32. Het lampvat 31 is van een ioniseerbare vulling voorzien.

De stroomtoevoergeleiders bestaan uit wolfraam dat in het totaal voor 0,01 gew.% K, Al en Si bevat. De geleiders hebben een diameter van 0,25 mm en hebben een kwartsglazen bekleding van 0,125 mm.

In het glas van de bekleding dat aansluit op het glas/metaal-grensvlak is Hf aanwezig, doordat de geleiders voordat zij van de bekleding werden voorzien, gedompeld waren in een suspensie van HfC^ in water.

Claims (10)

1. Elektrische lamp onvattende: een vakuömdicht gesloten lampvat van glas met een Si02-gehalte van ten ninste 95 gew.%, een elektrisch element opgesteld binnen in het lampvat, strooatoevoergeleiders die door de wand van het lampvat heen naar het elektrische element lopen, ten minste een in hoofdzaak uit wolfraam bestaande stroomtoevoergeleider met een rondgaande bekleding van glas met een SiC^-gehalte van ten minste 95 gew.%, welke bekleding zich van buiten het lampvat tot binnen in het lampvat uitstrekt, en met de stroomtoevoergeleider een glas/metaal-grensvlak vormt, en waarbij het oppervlak van de bekleding en het beklede oppervlak van de stroomtoevoergeleider op de plaatsen waar zij samenkomen een hoek α vormen van maximaal 90°, met het kenmerk, dat het glas van de bekleding dat aansluit op het glas/metaal-grensvlak een element gekozen uit de groep bestaande uit thorium, hafnium, chroom, aluminium, titaan, tantaal, magnesium, calcium, strontium, barium, zirkoon, cerium, lantaan, scandium, gadolineum, neodymium, niobium en yttrium bevat.

2. Elektrische lamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het gekozen element ook gelijkmatig verdeeld is in de stroomtoevoergeleider.

3. Elektrische lamp volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het gekozen element yttrium is.

4. Elektrische lamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stroomtoevoergeleider in wezen vrij is van het gekozen element.

5. Elektrische lamp volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het gekozen element yttrium is.

6. Elektrische lamp volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het gekozen element hafnium is.

7. Elektrische lamp volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het gekozen element chroom is.

8. Elektrische lamp volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de stroomtoevoergeleiders elk in hoofdzaak uit wolfraam bestaan en een respectieve glazen bekleding hebben.

9. Elektrische lamp volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het elektrische element een gloeilichaam is.

10. Elektrische lamp volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het lampvat een inwendige diameter heeft in het gebied van 2 tot 6 mm en een vuldruk in het gebied van 8 tot 60 bar.