200921745 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種依據申請專利範圍第1項前言所述之 高壓燈和高壓燈在縱向模式中共振操作的操作方法以及所 屬的系統。本發明因此涉及一種具有陶瓷放電管之高壓放 電燈，放電管之縱橫比（aspect ratio)至少是2.5。 【先前技術】 由US 6 4 00 1 00中已知一種高壓燈和高壓燈在縱向模 式中共振操作的操作方法以及所屬的系統。該檔中設定一 種發現第二縱向聲頻共振頻率之方法，其由下述方式開 始’即：在藉由該燈之一種相對的點燃電壓的提高來使激 發該縱向模式之頻率連續地運行時，可在垂直的點燃位置 中發現該共振頻率。已顯示的事實是，利用上述方法，則 在垂直共振時可發現一分離的弧光狀態之縱向頻率且然後 將此縱向頻率包含在內。然而，這樣所發現的頻率可依據 金屬鹵化物塡料之成份和該過程之運行的時間點而大量地 繁殖，使得在以上述方法所發現的頻率中一種聲頻共振之 激發會造成不足夠的混合作用，且該分離現象不能足夠良 好地消除。此外，電子安定器中的安裝過程是昂貴的。其 他文件中亦描述了藉由適當地激發第二縱向模式來降低該 分離現象，這些檔例如包括 US 2003/117075, US2003/117085， US 2005/067975 和 US 2004/095076。在全 部的這些檔中都使用一種具有高的縱橫比的陶瓷放電管’ 其縱橫比至少是1 . 5，且放電管是圓柱形的，其末端成直線 200921745 形或半球形。 由EP-A 1 729 324中已知一種陶瓷放電管，其具有傾 斜的末端件且在共振操作時操作。此種放電管形式特別可 設疋成以聲頻共振來操作且可試圖用來廣泛地抑制上述之 分離現象。 【發明內容】 本發明的目的是提供一種如申請專利範圍第1項前言 所述的具有陶瓷放電管的高壓放電燈，其在以共振頻率來 操作時可使抑制一種分離用的聲頻功率最小化。 上述目的藉由申請專利範圍第丨項之特徵來達成。本 發明特別有利的佈置形式描述在申請專利範圍各附屬項 中〇 以共振聲頻來進行的操作之目的是激發一個或多個共 振模式，其包含第二縱向共振或與第二縱向共振相耦合。 因此，特別是指出一些頻率，就像US 2005/067975中所稱 的組合模式一樣，即，指出一種模式，其頻率例如由縱向 頻率和另一方位（a z i m u t a 1)共振及/或徑向共振依據規則而 算出。於是，可使用一種振幅調變且特別是可藉由脈波寬 度調變來形成有規律的節奏。 上述方式特別是建議可藉由有規律的-及/或已結構化 的振幅調變來對金屬鹵化物燈之彩色進行控制，例如，在 燈功率保持相同下可藉由脈波寬度的改變’或與脈波高度-變化相組合來達成。 對放電管之上述幾何形式而言，由”內部長度IL存在 -6- 200921745 —種狹窄的容許度（t ο 1 e r a n c e)範圍”作爲開始。此 式表示該燈之尺寸可界定縱向的聲頻共振’其在 之可能發生的最佳混合（特別是在垂直的點燃狀丨 激發。 在垂直的點燃狀態下，由於分解作用而會造 準的點燃狀態下改變很多的聲音速率’其是由於 漿中的微粒在垂直對流時之分解作用所造成。 在一般的高頻範圍中上述的共振操作特別是 燈電流之載波頻率來進行的操作開始。當該燈在 的操作狀態時，載波頻率大約等於第二方位的聲 一半頻率。載波頻率通氣是指電流信號-或電壓 率。反之，就聲頻共振之激發而言’功率頻率通 定性，其位於電流-或電壓之激發頻率之二倍處。 一種固持點例如是指7〇瓦-燈中具有圓錐形 之放電管的幾何形式，其中該載波頻率是在45三 之範圍中，且該載波頻率較佳是被施加一種掃描 爲FM-調變，該掃描頻率之値是由1〇〇至200赫 選取。一種振幅調變可有利地施加至此操作中， 之特性是二種參數 AM-調變度和 AM之期間中 種’即，脈波-中止-比例和時間-控制之AM-深虔 在高效率之具有較大的內部長度之陶瓷放· 鹵化物燈中，縱橫比（該放電管之內部長度/內部 是2.5時較佳，特別是I L /1 D = 2 · 5至5 · 5。於此， 至高頻的AM-操作，則可激發一種或多種縱向模 種幾何形 弧光電漿 馨）時須被 成較在水 輻射至電 由一種以 一種傳統 頻共振之 信號的頻 常具有決 末端形式 έ 7 5仟赫 頻率而成 之範圍中 振幅調變 的至少一 :AM(t)。 :管之金屬 直徑）至少 藉由中頻-式（較佳是 200921745 第二或第四模式）之強度。在這些模式中，塡料輸送至該放 電管之中央區中且因此可調整該塡料在放電管中沿著弧光 之分佈情況。這在垂直式或傾斜式（燈之傾斜角度> 5 5度） 操作的燈中特別重要。此處，蒸氣壓的成份將會改變且已 儲存的塡料成份之光譜吸收亦會改變。對縱向模式進行激 發用的該調變頻率（AM之基頻）典型上位於20至35仟赫的 頻率範圍中。載波頻率典型上是45至75仟赫，此時FM (頻 率調變）是以掃描模式而在大約1 0 0至2 0 0赫之範圍中進 行。 典型的金屬鹵化物·塡料包含多種成份，例如，DyJ 3， CeJ3，CaJ2，CsJ，LiJ 和 NaJ > 可能亦含有 T1J。 將描述目前各種操作模式以穩定地調整具有高的縱橫 比的放電管之燈中的分離抑制作用。 特別是已顯示的事實是，在一些特別佳的操作模式 中，其使用第二縱向聲頻共振以抑制上述的分離現象，特 別是在同時使用F Μ -和A Μ -調變之高頻電流形式或時間上 依序使用時，特別是FM -調變可與固定頻率的操作交替地 使用，請參閱U S 6 1 8 4 6 3 3。純圓柱形式的放電管甚至會 由於高的共振器品質而產生聲頻的不穩定，且只能有限地 適用於上述的操作。電子式安定器目前必需使用昂貴且複 雜的控制機構，以截取此種不穩定。 現在，建議該放電管之內部輪廓（特別是電極之背面空 間）之一種特殊的形式，其較佳是可用於一種操作模式中， 此種操作模式至少在時間上使用聲頻縱向之第二共振模式 200921745 或使用此種模式與徑向-或方位角模式之激發的組合。 上述所建議的解法對縱橫比A V至少是2.5且最多是8 之放電管特別有效。換言之，該縱橫比適合下式： 2.5 ^ IL/ID ^ 8. 該範圍較佳是4各A V $ 5.5。此縱橫比定義成內部 長度IL對內直徑ID( = 2*IR)之比，其中IR=內-半徑。於此， 該內-半徑IR只與該放電管的保留成圓柱形的中央部有關。 現在’較佳是使用一種操作方法，其藉由依序地以斜 面形式來運行第二方位角的聲頻共振而使放電弧光穩定。 於是，在每一點燃狀態下都可產生一種弧光拉緊現象。藉 由至少在時間上穩定的一種偶數（較佳是第2，第4，第6 或第8 )之縱向共振，則可有效地使軸向的分離現象消除。 在習知技術之陶瓷高壓放電燈中，通常使用毛細管作 爲電極貫穿用的放電管上的附件，其中電極系統被導引至 原來的點燃器本體上。藉由電極系統以分段的部份的形式 來構成，大π卩份7E以金屬繞組（由M〇或W構成/有一部份 是合金或受到摻雜）來構成，則可在貫穿區中形成與點燃空 間相鄰之凹口且在電極-背面空間中形成中空區。 就縱向之聲音駐波應用在上述之高壓燈而言，已顯示 的事實是’該中空區在使聲音反射的後壁之區域中代表一 種衰減元件。這可由下述情況來得知，即：在使用藉由不 同長度的金屬繞組（其以不同的方式塡入至毛細管空間中） 而擴大的凹口時，縱向駐波之聲音衰減現象會擴大。在使 用金屬繞組或姉本體時情況相類似，此時對該陶瓷毛細管 -9-
200921745 之內壁需空出一較大的間隙寬度且因此使毛細管中的 寬度變大。就有效地調整一縱向的聲波共振以抑制分 象而w ’由於衰減而需要較大的聲頻功率，這例如是 在AM + FM掃描方法中需要使振幅調變度提高所造成 頻功率提高以抑制分離現象，這樣在將所使用之聲頻 輸入値每提高1 0 %時典型上可使燈-效率下降4至7 % 本發明亦涉及點燃器內部空間中毛細管之接面的 中的末端區之佈置，特別是亦涉及其貫穿區。 已顯示的事實是，在毛細管之區域中會發生下 況，即：一種區段LSP對應於毛細管之內直徑IDK之 之軸向長度且鄰接於該點燃器內部空間之末端上的正 在該區段L S P內部中一狹窄位置至少開始於至毛細管 壁之一最多是2 0微米之間隙寬度處。此種狹窄位置用 除上述之衰減現象。因此’分離_抑制被調整時所需的 成份可最小化。 這可藉由使用一種適當構成的貫穿區來達成，此 放電側形成前部且具有一種可依據毛'钿管之內直 的繞組。另一方式是’前部亦可以是一種金屬圓 有鋪之圓柱部。前部亦可以是電極之整體的一部 示出最有利的是’具有外直徑DFR之前部坐立於 輸出區中且因此平坦地接合著毛細管或該前部最 細管中且未較該軸向長度LSP還深’該 下降至毛細目 々肉直徑IDK之四倍。
毛細管之內直U 的白當該毛細管之放電側的末端區或多或 更有利的疋：由 間隙 離現 由於 。聲 功率 ) 區域 述情 四倍 面， 之內 來消 聲頻 貫穿 徑來 柱部 份。 毛細 多是 LSP 少完 -10- 200921745 全封閉時所造成的結果或衰減。這例如可藉由安裝時該電 極系統被壓製調整至-或焊接至陶瓷塞子中來達成，便得至 少在一狹窄位置處不會在電極系統和陶瓷壁之間形成間 隙。 因此’可達成最小的聲頻功率以激發縱向之聲頻共 振’這在確保一種分離可受到抑制時是需要的。 作爲主要的第二種措施’該放電管之末端區需要與該 放電管之軸成橫向而直立著，使末端區可在該放電管之最 Γ 大的整個內直徑ID之15%至85%之長度中形成一種正面。 作爲主要的第三種措施，該放電管之末端需要朝向該 正面而變窄。特別有利的是一種狹窄區，其具有一種連續 的凹面曲率且因此可最佳地確保一種層流。 較佳是細心地選取該放電管中的塡料的壓力。 該末端區之傾斜於燈軸而延伸且因此傾斜於縱向模式 之形成方向而延伸的輪廓已顯示是有利的，此輪廓使內直 徑幾乎連續地逐漸變小。這在三維空間中對應於圓錐形或 I 漏斗形的變細形式。 然而’該末端區的接面輪廓亦可成凹形而延伸，即， 向外成拱形’例如’成半球狀碟形而延伸；或成凸形而延 伸，即’向內成拱形，例如，成橢圓區段之旋轉面而延伸， 且可由一種大約成0· 6* ID的束緊狀又轉變成垂直於燈軸而 延伸之內壁來作爲正面。這在情況需要時可直接視爲毛細 管中之接面或視爲塞子部份。特別有利的是，二個不同的 曲形區段（一個凸形和一個凹形區段）依序定位著。 -11- 200921745 在末端區之凹形的外形中，曲率半徑KR最多等於內 直徑之一半，即，I R = I D / 2。在凸形或直線延伸之圓錐形變 細區中，末端區之內部的末端點上的切線與中央區之軸向 平行的方向之間所形成的銳角ae最多是45度。 純凸形的末端區之一種例子是一種喇叭狀漏斗形的內 部輪廓，特別是一種形成雙曲面之區段的內部輪廓。 在與內部體積之末端相隔一距離的長度LRD之末端區 之一中央區特別是對衰減有很大的影響，該末端區由放電 管之末端觀看時至少在〇.40*LRD至0.60*LRD之間延伸。 此處，內部輪廓之切線相對於軸方向之角度由該軸來測量 時較佳是介於at=l 5度和at = 45度之間的範圍中，特別有 利的是介於at = 25度和at = 35度之間的範圍中。 具體地選取末端區的內部輪廓之外形所用的準則特別 是使用第二縱向聲頻共振被激發時之共振器品質。共振器 品質選擇性地對第二縱向共振2L之激發來達成一種足夠 高的値。共振器品質可由功率頻譜中激發第二縱向共振所 需的功率成份來導出。共振器品質在燈效率大約5至20% 時典型上亦位於此範圍中。 依據操作方式’共振器品質亦適用於與該共振相親合 的共振’就像在混合模式中所發生者一樣，例如，可適用 於徑向-縱向共振或方位角-縱向共振。激發模式典型上是 1R + 2L或3AZ + 2L。有些輪廓可同時對2L之高諧波 (harmonics)顯示一種小很多的共振器品質，這些輪廓最適 合。 •12- 200921745 在 A Μ + F Μ -操作相組合的操作中，設計高效率的陶瓷 燈所需的顯著條件在第二和第四縱向共振的適當組合之激 發下可達成，且在同時儘可能良好地抑制第八縱向共振及 其共振組合時第二和第四縱向共振可與縱向-徑向共振相 組合。 重要的是首先須在共振器末端上提供一足夠大的正 面，其直徑ID Ε至少是圓柱形內直徑ID之1 5 %。內直徑 IDE較佳是至少爲圓柱形內直徑ID之20%。 放電管中上述聲頻共振之組合可在對流所決定的弧光 電漿-區域中壓力條件提高之下進行較佳的聲頻產生之對 流單元-圖樣的調整，以便.在較長的操作時間（典型上是 4000小時至6000小時）中使120 lm/W之已提高的光效益之 組合或甚至再與Ra大於85 (典型上是90)之彩色再現性之 組合都可在良好的維護-特性中達成。 於是，放電管之末端區中該燈-內部輪廓之狹窄區具有 一種長度LRD時較佳。 LRD = 0.095xIL至 0.155><IL’ 其中典型値是LRD = 0.125xIL。 於此，LRD是與該燈的整個內部長度有關且終止於內 直徑ID E已減小之正面中。此種邊界條件對產生穩定的對 流單元圖樣而言是理想的，此對流單元圖樣可在聲頻駐波 場中產生於電漿氣體中，以便使弧光電漿氣體達成最佳化 的混合，且在燈的任意狀態下使電漿的彩色分解完全受到 抑制。直徑較佳是在末端區上連續地變小，使由具有內直 徑ID之近似圓柱形的中央部至逐漸變細的末端區之接面 -13- 200921745 可注入至該變細區之凹形區的半徑R1中。 較佳是ID/6SR1SID/2。R1之典型値是在Ο·35ΐ〇至 〇 . 5 ID之間。 特別有利的是該狹窄區之一種區域，其形成S -形的曲 面。內直徑之下降因此是由凹形延伸的半徑R 1開始經由一 轉折點而轉變成凸形延伸的半徑R2 ’其以直徑IDE而到達 一種垂直於燈軸而延伸之正面。 較佳是：ID/4SR2SID。一種典型値是R2 = 0.65ID。 、 已顯示的事實特別是，正面之直徑應在0.15和 0 · 8 5 ID之間的範圍中。 當直徑iDE可適當地依據該放電管之原來的內直徑ID 來調整時，可達成特別佳的結果。簡言之’ IDE和ID之間 的比値越小，則ID本身越大。較佳是使用以下的準則’即， VID = IDE/ID = ax ID + b -其中 a = -0.120 至- 0.135，且 b=l.〇 至 1.1。 在圓柱形的末端形式中’ 2 L共振器品質之値和較高之 ^ " 共振器品質（例如4 L或6 L )之値可互相比較。這樣可在圓柱 形的放電管中在第二聲頻縱向共振時跳躍至較高的諧波共 振，其例如是在振幅調變的情況下受到激發。於是’其他 聲頻決定的對流單元即被形成’其可造成阻抗跳躍以及使 弧光放電現象熄滅。在典型的AM-調變度10至3〇%中’在 第二縱向共振頻率fres_2L由較高的激發頻率（典型上是 fstartAM = fres_2L + 5 仟赫）運行至 fst〇PAM = fres_2L-5 仟赫時’ 燈阻抗會產生大的變化且弧光不穩定’這樣將造成不穩定 -14- 200921745 的燈特性。若將該激發頻率調整至燈阻抗-變化很大時之頻 率附近，則這樣將造成不期望的弧光不穩定現象。 與此有關的是變化很明顯的燈阻抗値及其尖峰値，尖 峰値超過未激發狀態下所存在的燈阻抗的1 . 5倍，這樣可 使該燈熄滅。弧光圓柱之一種在該燈之垂直-或傾斜的點燃 狀態下已存在的分離現象可穩定地受到較佳的抑制時的一 種模式因此將不能被設定。 這只有在選取本發明的末端形式時才可達成。在典型 的AM-調變度15至35%中，在第二縱向共振頻率fres_2L 由較高的激發頻率（典型上是fStaMAM = fres_2L + 5仟赫）運行 至fstC)pAM = fres_2L-5仟赫時，可形成穩定的弧光形式，其 可抑制較高諧波共振的跳躍現象。在振幅調變頻率fAM介 於fAM= fres_2L至fAM= fres 2L-lkHz之頻率範圍中，在內 部長度IL之大約1/3至1/4或2/3至3/4的長度下已顯示 出可穩定地形成二個對稱的弧光束緊區。在繼續使fAM減 小時，第二縱向之激發將穩定地終止而不會發生弧光不穩 定的現象，此時形成二個對稱於該燈中央之弧光束緊區， 且甚至在可再生的極限頻率fAMend時亦如此。 本發明以下將依據多個實施例來詳述。 【實施方式】 第1圖顯示一種金屬鹵化物燈，包括一由硬玻璃或石 英玻璃所構成的外燈泡1，其具有一長軸且在一側上是由 一種盤形熔化物2所封閉。一條外部之電流引線在該盤形 熔化物2上向外（不可見）延伸’此二條電流引線終止於基 -15- 200921745 座5中。該外燈泡中於軸向插入一種在二側上密封的陶瓷 放電管10，其由PCA (Al2〇3)所構成且具有二個電極3和 一種由金屬鹵化物所構成的塡料。 第2圖顯示一放電管10之示意圖，其具有較高的縱橫 比ID/IL。此放電管1 0具有圓柱形的中央部1 1和二個末端 12,此放電管10具有一已設定的內直徑ID = 2*IR和內部長 度IL，其中IR是內半徑。在放電管之末端12上配置著電 極3，其藉由貫穿區4而與內部的電流引線6 (請參閱第1 圖）相連接。放電管典型上包括一種由緩衝氣體Hg、氬以 及金屬鹵化物所構成的塡料，金屬鹵化物例如是一種由鹼 土 -和稀土碘化物以及鉈所構成的混合物。 在一種電子式安定器（請參閱第8圖）上該燈在聲頻穩 定的共振中以高頻來操作。於此，主要是推薦第二縱向共 振或與其有關的共振。 一種具體的實施例是陶瓷放電管1 0，其具有圓錐形的 末端區11和內直徑IDK之毛細管12，另有一貫穿區13， 其成銷形且在前側有一繞組可移動，請參閱第3圖。電極 之軸1 4焊接在銷上，焊接點以1 5來表示。在繞組-直徑 DFR = 〇.64 mm相對於該毛細管之定値的直徑IDK = 0.68 mm 的情況下，小的間隙寬度=2 0微米保持有效。 在此一具體的貫施例中’所需的聲頻功率大約是總功 率的10%’以便將在fQpt至fDpt_l kHz之範圍中達成最佳的 分離-抑制作用。換言之，最佳的分離-抑制作用所需的頻 帶之寬度至少是1仟赫。 -16- 200921745 反之，在其他相同的結構資料和相同的塡料時若選取 繞組·直徑DFR = 0.5 5 mm，則所需的聲頻功率大約是總功率 的 1 8 % 至 2 0 %。 在完全對準的封閉情況下，即，間隙寬度是0或 DFR = IDK時，所需的聲頻功率只有總功率的8%，請參閱 第9圖。 在遵守上述的技術原則下，高效率的燈中可使效率提 高例如125 LPW而達到135 LPW，請參閱第10圖。 幾何上的比例典型上是依據表1來選取。表1中顯示 該放電管之瓦特數（第一行）。第二行中設定了 IDK，即， 毛細管中之鑽孔的直徑。 表1 瓦特數 IDK (微米） 最大ID 點燃器 正面直徑 (DUS) DUS/ID 之比 面積IDK/正 面之比(％) 20瓦 500 2毫米 1.7毫米 0.85 8.7 35瓦 500 2.7毫米 1.9毫米 0.7 7.0 70瓦 680 4毫米 2.4毫米 0.6 8.0 150瓦 850 6毫米 2.6毫米 0.43 10.7 表1之第3行顯示該放電管之最大的內直徑ID。第4 行顯示該正面之直徑（DUS)，該正面是與放電管的縱軸成橫 向。第5行顯示該放電管之直徑和最大的內直徑ID之比 値。在較小的瓦特數時該比値選取成較大，在較高的瓦特 數時該比値選取成較小。最後，第6行顯示該毛細管的鑽 -17- 200921745 孔之面積和該正面之比値。此一比値須選擇成在6至1 2% 之範圍中，以保持著儘可能小的衰減。 重要的是，該毛細管是與該放電管相整合著，因此不 會形成額外之階梯級形式的接面或其他的縫合處。已插入 深處的各別的毛細管在聲波反射時將造成額外的破壞性干 擾且另外會使層流受到干擾。因此，該正面應儘可能均勻 地形成且只在中央處含有毛細管。該貫穿區之前端可終止 於一種介於〇(即，正面的平面）和最多是IDK之四倍之間 的深度中。最小的衰減發生在儘可能小的深度處。然而， 在此處的熱橋（bridge)最大。此插入深度最佳是選擇成介於 IDK之一倍和四倍之間。 , 第3圖顯示一種燈末端，其中該放電管之最大的內直 徑ID在正面1 6之開始處的二個區段中變小。當緊隨著ID 之第一區段形成凹曲面且緊隨著正面之第二區段形成凸曲 面時可達成最佳的結果。於是’特別是在該二個區段之間 早在面向放電的前區段中應存在著轉折點。由於電流技術 上的原因，該前區段較佳是具有一種曲率半徑R1，其至少 在20 %之準確度上應等於直徑ID之一半。後區段之曲率半 徑R2應選擇成可滿足R1<R2 ’特別是應滿足R2=1.1至 1.3R1。正面所具有的直徑是DUS。正面的中央坐立著一毛 細管1 2，其具有定値的內直徑IDK。電極具有一頭部和一 軸，其是與一貫穿銷相焊接。在該貫穿銷上坐立著一繞組， 其具有最大的外直徑DFR。間隙寬度大約是15至20微米。 該繞組之後的間隙寬度不具有重要性。在毛細管末端上坐 -18- 200921745 立著另一繞組，其藉由玻璃焊劑1 9而密封。正面和第二區 段之間的接面應圓形化’即’儘可能未具有邊緣。 第4圖顯示一種由鎢所構成的銷2 0以作爲貫穿區，其 在放電側的末端上未具有繞組。反之’該末端上只坐立著 一種增厚的焊接處2 1 ’其狹窄處須被測定’以便在長度L S P 之內一焊接球之最大直徑只保持一種至該毛細管之內壁有 大約1 0微米的間隙。該焊接球坐立在毛細管開始處的附 近。 第5圖顯示一種含鈽之塡料部25以作爲該貫穿區的前 側的部份，其後坐立著一種由鉬（Μ 〇)構成的銷2 6，其具有 小很多的直徑。此處，該塡料·部和該毛細管之內壁之間的 間隙寬度很小且位於1 〇微米的數量級中，甚至在幾乎整個 長度L S Ρ上該間隙寬度亦很小。 第6圖顯示另一實施例，其中一狹窄的間隙只由一在 橫向中施加在該貫穿區之銷26上或該銷26之前的盤27來 達成。此盤27由鉬或鎢或一種含有鉬或鎢的合金所製成且 具有數個0.1毫米的厚度。 最後，第7圖顯示一實施例，其中LSP之大部份是由 適當的材料或藉由電極之壓製調整或焊接來封閉。此處該 間隙寬度因此是零。一種瓶塞2 8由適當的材料所構成，該 材料例如可爲半熔的玻璃原料、熔融的陶瓷或硬焊劑-材料 或銷-合金。具體的例子是系統Α1203, Υ203，Ce203之熔融 的陶瓷。 第1 1圖顯示另一實施例’其中該貫穿區（或電極軸）在 -19- 200921745 區域LSP中具有一增厚區3〇，其是該貫穿區之整體的一部 份且由該貫穿區突出。此種貫穿區或電極例如可藉由雷射 加工來製成。 以下針對聲頻共振之操作來詳述。 一種實施例是一具有瓦之高效率的金屬鹵化物 燈。放電管所具有的一種最大的軸向內部長度I L是1 8.7 毫米且放電管的內直徑ID是4毫米。縱橫比因此是4.7。 此高壓燈中以4.4毫克之汞和一種金屬鹵化物混合物來塡 入 ， 金屬鹵 化物混 合物由 NaI:CeI3:CaI2:TlI=l.78:0.28:1.93:0.28 毫克所構成。電極 間距E A是1 4 ..8毫米。 經由預先探討而確定一種弧光穩定的操作是可能的， 此時垂直-和水準點燃狀態中的弧光集中在電極連接線 上。於是，一種掃描式高頻的操作可在45至55仟赫之範 圍中以典型的掃描速率fFm= 1 3 0赫來進行以作爲起始點。 在垂直的點燃狀態下，依據操作模式和大約1 20秒的 加熱相位，可顯示一種沿著弧光之已分離（即，已分解）之 金屬鹵化物分佈。金屬鹵化物之衰減相位中所存在的成份 不均句地分佈在弧光之長度範圍上。驗土 ·和SE -碘化物之 發射將集中在該燈之下方的三分之一處，在上部至上方的 電極中主要可觀看到汞和鉈（T1)之發射。在此種狀態下， 該燈具有一較小的彩色再現性和較小的光效益。於是，垂 直點燃狀態下的色溫明顯地與水準點燃狀態下的色溫不 同，且甚至直至1 5 0 0 K時亦如此。 -20- 200921745 藉由施加一種固定頻率f AM大約2 5仟赫之振幅調 變，其A Μ -調變度是1 0至3 0 %，則可應於桌1 2圖（小的 圖顯示實際的測量）而在掃描速率ISOs·、即，超過7.7毫秒 的時距）時在該燈中產生一種2 0至1 5 〇仟赫範圍的電功率 頻譜。AM -頻率（25仟赫）之範圍中的功率成份對第二聲頻 縱向共振f〇〇2造成一種激發作用。 較高的階數（order)可成功地受到抑制。幾乎只有第二 縱向聲頻共振受到激發，於是’在該燈作爲中空區共振器 Γ 時需要一種足夠的品質因數（所謂共振器品質）。此種品質 之特徵是該在穩定地維持第二縱向聲頻共振時在垂直點燃 ，狀態中所需的功率成份，其是在電功率頻譜之激發用的頻 譜範圍中。典型上此功率成份之値是在燈功率之大約至少 10至20%中。就穩定的操作而言，當然應足夠地超過該最 小値。爲了在燈的數目較多時將燈特性的變動保持成儘可 能小，則建議一種大約爲燈功率之1 5 %至2 5 %之値。 上述之高壓放電燈用之適當的操作方法使用共振操 ί - 作，其使用高頻的載波頻率，此載波頻率特別是以掃描信 號（FM)來進行頻率調變，且同時進行振幅調變（AM)，此時 首先定義AM之一種基頻’其中此AM之基頻f2L是由第二 縱向模式中導出。 於是，在該燈被點燃且等候一段等候期之後，在預定 的功率下將振幅調變週期性地在至少二種狀態之間切換， 以對色溫進行調整。 掃描信號之頻率可由第一方位角模式和徑向模式中導 -21- 200921745 出。特別是一種控制器可對AM-信號之基頻進行調整。 當使用一種10至40% (特別是10至25%)之AM-調變 度來激發第二縱向聲頻共振時可得到特別佳的結果。激發 用的AM-頻率選擇成介於f2L和f2L-2 kHz之間時是有利的。 原則上一種固定之AM-調變度可步進地、陡峭地、逐 漸地或微量地隨著已確定的週期而改變。 典型的操作方法由一種在45至75仟赫（典型上是50 仟赫）之高頻範圍中的載波頻率來進行的操作作爲開始，該 載波頻率較佳是被施加一種掃描頻率而成爲F Μ -調變，此 掃描頻率之値由100至200赫之範圍中選取。一種振幅調 變施加至此種操作，該振幅調變之特徵是二種參數，即， AM-調變度和AM之期間，即，脈波-中止-比例以及以時間 來控制的AM-深度AM (t)。AM之使用或其操控只有在一種 加熱相位之後才加入。A Μ -調變度定義成 AM-調變度= (Amax-Amin)/(Anax + Amin)。於此，Α 是 振幅。 除了方法之外，本發明亦包括安定器，其中安裝著上 述過程。 各別而言，具有較長的內部長度之高效率之陶瓷金屬 鹵化物燈中，放電管之縱橫比（內部長度/內直徑）較佳是至 少爲2.5，特別是il/ID = 4至5.5。於是’在振幅調變時藉 由中頻至高頻之AM-操作，則可激發一個或多個縱向模式 (較佳是第二縱向模式）之強度。在這些模式中，塡料輸送 至該放電管和電漿之中央區中且因此可使塡料在放電管中 -22- 200921745 沿著弧光之分佈以受到調整而對抗分離效應。這在垂直式 或傾斜式（傾斜角度較佳是大於55度）操作之燈中特別重 要。於是，蒸氣壓力之成份會改變且所儲存的塡料成份之 光譜吸收性亦會改變。激發各縱向模式用的調變頻率（AM 之基頻）典型上位於20至35仟赫之頻率範圍中。在載波頻 率是45至75仟赫時，可在大約100至200赫之範圍中以 掃描-模式來進行一種頻率調變（FM)。 現在，就脈波時間和中止時間之意義而言，進行控制 時可只使用AM-調變度或使用已調變的AM-頻率之期間。 藉由這些參數即AM-調變度和脈波/中止時間比値，即，時 間T(此時AM接通）與另一時間（此時AM關閉）之比値，簡 言之，即，T(AM-on)/T(AM-off)，以及另外一以時間來控 制之振幅調變深度AM(t)，即，AM-調變度之結構，則可在 大的範圍中在較高的光效益和相同的燈功率時使色溫改 變 〇 第8圖中顯示一種所屬的EVGs之原理上的連接圖’ 其具有下述必要的組件： 計時器/定序器：其進行時間計策-控制，以控制加熱 相位之期間且在該高壓燈點燃及弧光發生之後對一種鑄造 相位進行調整。此外，亦對燈弧光-穩定性所需的掃描速率 進行控制。 又，該掃描速率、在頻率-掃描進行時各別的頻率點上 之停留時間、以及依序進行的各步驟之間的中止時間之決 定等都受到控制。 -23- 200921745 功率級：全橋式或半橋式，其具有限制電流的元件和 典型的頻率通道。此功率級經由一供電軌道（4 5 0 V D C )而 親接至主電源。 回授回路（feed-back loop):燈之操作辨認、燈參數（例 如’燈電流和燈電壓）之回授，以調整各控制參數且決定該 加熱相位或鑄造相位，或以其他的調整參數來重複該鑄造 相位。 此處，安裝一種電路以足夠準確地測量EVG-輸出（燈） 上的電流和電壓。藉此以經由A/D-轉換器來對控制器中的 處理所需的測量値繼續進行處理。所得到的資料在隨後的 評估過程中寫入至資料-記憶體中。 . 燈：高壓放電燈（HID燈）。 FM-調變器：高功率頻率調變器。 AM-調變器：類比式可變的高功率調變器，其可控制 頻率fAM和AM -調變度AMI。 AM-信號產生器：數位式或電壓控制之振盪器。 FM-信號產生器：數位式或電壓控制之振盪器。 電源：軌道電壓產生器。 控制器：全部的單元之中央控制器。 基本上該操作是使用一種高頻之載波頻率來進行，該 載波頻率特別是藉由一掃描信號（FM)來進行頻率調變，且 同時進行振幅調變（AM)，此時首先須定義此AM之基頻， 其中此AM之基頻f2L是由第二縱向模式導出。在該燈點燃 且等候一段等候期之後特別是須在預定的功率下對色溫進 -24- 200921745 行調整’其所用的方式是使該振幅調變週期性地在至少 種狀態之間切換。 因此’該掃描信號之頻率由第一方位角-和徑向模式 導出時是有利的。 【圖式簡單說明】 第1圖一種高壓放電燈的示意圖。 第2圖一種高壓燈之放電管之示意圖。 第3至7圖放電管之末端之不同的實施形式。 第8圖電子式安定器之構造圖。 第9，10圖上述之燈的聲頻功率和效率。 第丨1圖放電管之末端之另.一實施例。 【主要元件符號說明】 1 外燈泡 2 盤形熔化物 3 電極 4 貫穿區 5 基座 6 電流引線 10 放電管 11 中央部 12 末端 13 貫穿區 14 軸 15 焊接點 -25- 200921745 16 正面 19 玻璃焊劑 20 銷 2 1 焊接處 25 塡料部 26 銷 27 盤 30 增厚區 DFR 繞組-直徑 DUS 正面直徑 ID , 內直徑 IDK 內直徑 IL 內部長度 IR 內半徑 LSP 長度 R 1 曲率半徑 R2 曲率半徑 -26-