WO2003075315A2 - Lichtquelle und verfahren zur regeneration einer lichtquelle - Google Patents

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Definitions

  • Light source and method for regenerating a light source
  • the invention relates to a light source and a method for the regeneration of a light source with a heatable filament or an electrode, the filament or the electrode being arranged in a bulb or in a tube.
  • Light sources of the type in question have long been known in practice and exist in a wide variety of embodiments. Electric incandescent lamps, electric halogen incandescent lamps and electric discharge lamps in low-pressure or high-pressure versions and electronic light-emitting diodes are known in particular. The light sources are based on the glow emission, the shock excitation of gases or a luminescent effect, for example in the case of luminescent tubes.
  • a disadvantage of all these known light sources is that the filaments or electrodes which glow during operation change disadvantageously with increasing operating time.
  • the change can be a chemical change such as e.g. B. a transformation or poisoning due to a chemical reaction with chemical components of the atmosphere surrounding the filament or the electrode.
  • the change can be a physical change due to the effects of heat or temperature on the filament or the electrode, for example an evaporation of filament or electrode material or a melting or crystallization effects with subsequent fracture phenomena. All of these changes are signs of aging and increasingly impair or even prevent the functionality or the generation of light of the known light sources or lamp types.
  • the present invention is therefore based on the object of specifying a light source of the type mentioned at the outset and a method according to which the service life of the light source can be extended using structurally simple means.
  • the above object is achieved by a light source with the features of claim 1 and by a method for the regeneration of a light source with the features of claim 42.
  • a filament or an electrode that has undergone a change due to operating time or aging can be regenerated to a certain extent.
  • a chemical element is fed to the filament or the electrode, which is evaporated from the filament or the electrode, for example, during the operating or aging process.
  • the process of changing the filament or the electrode can at least be suppressed and, to a certain extent, also reversed, the material of the filament or the electrode which has been changed due to operation or aging being able to be virtually restored.
  • the filament or the electrode is assigned a depot with at least one chemical element, which also has the filament or the electrode.
  • the filament or the electrode is supplied with the at least one chemical element from the separate depot during the operation of the light source, so that the changes in the filament or the electrode which are dependent on the operating time or aging are at least suppressed and to a large extent also undone can be made.
  • the filament or the electrode is virtually “recharged”. It is important that this is not the return of material that was originally part of the filament or the electrode, but rather additional material that is provided by the depot ,
  • the light source according to the invention realizes a light source in which the service life is prolonged using simple constructional means.
  • the extension of the life of the light source takes place during the normal operating state of the light source. During this operating state the filament or the electrode of the light source can be quasi regenerated. The operation of the light source does not have to be stopped for this.
  • the element could be able to be guided on or in the filament or the electrode.
  • a particularly safe regeneration of the filament or the electrode can be implemented, since reactions which are favorable for the regeneration could be promoted by a direct contact between the element and the material of the filament or the electrode.
  • the element could be able to be supplied by means of a gas or vapor which has the element.
  • the gas or steam could fulfill a transport function for the element.
  • the supply of the element to the filament or the electrode could be accelerated by a supply under the influence of heat. This can accelerate transport processes.
  • the element could be in the depot in solid or liquid form or in gaseous or vapor form. This is based on the respective application. Furthermore, the element in the depot could be in chemically bound or chemically unbound form with or without a carrier substance. Here too, the choice of the type of provision of the element could be based on the respective application.
  • the depot has an organic substance containing the element.
  • the depot could have a support for the element with a view to providing the chemical element safely.
  • a carrier could, for example, be immersed in a liquid organic substance containing the element before it is used.
  • the carrier could be immersed in an organic solvent containing the element, for example in acetone, in formaldehyde or in acetic acid before use.
  • a predeterminable amount of the substance into which the carrier is immersed usually remains adhering to the carrier. This amount then serves as the depot containing the chemical element.
  • the carrier could be made of rubber or polymers, and training as a rubber O-ring or polymer O-ring has proven to be particularly practical, since such a rubber O-ring or polymer O-ring is simpler Is insertable into a flask or a tube.
  • the carrier could be porous, so that it has quasi inner surfaces.
  • a particularly large amount of liquid substance can be arranged on the carrier or in the carrier.
  • the carrier could be formed, for example, from a ceramic, from polymers, polymer plastic, from a metal foam or from a sintered material.
  • the depot could be arranged in the piston or in the tube with a view to a particularly secure feeding of the element to the filament or the electrode.
  • An arrangement of the depot on a foot of the bulb is particularly advantageous since the light radiation from the light source is usually not shielded or hindered.
  • the light source could have a heating device for the depot and thus for the element.
  • a separate heating device for the depot is advantageous for example for evaporation or outgassing of the element.
  • the heating device could work inductively in a convenient manner.
  • the heating device could be an electrical resistance heater.
  • the heating device could be formed by components of the light source that are coupled to the depot in a heat-conducting manner. Waste heat from existing components of the light source could be used to heat the depot.
  • the temperature of the depot and thus of the element could be controlled by the spatial distance of the depot from the filament or the electrode.
  • the depot when the depot is heated by radiant heat from the filament or the electrode, the depot could be arranged closer to the filament or the electrode at a higher desired temperature. Accordingly, the depot could be placed further away from the filament or electrode at a lower desired temperature.
  • the temperature of the depot and thus of the element could be controlled in a concrete manner by the neck length of the piston in connection with the arrangement of the depot in the neck of the piston. Accordingly, the temperature of the depot when the filament or electrode is placed in a tube could be controlled by the length of the tube in connection with the placement of the deposit in the tube.
  • the depot could be arranged in the filament or the electrode. It is basically an internal depot in which the chemical element is provided in the filament or the electrode.
  • the depot could be formed integrally with the filament or the electrode.
  • the depot could contain carbon or be formed from carbon.
  • the depot is a carbon compact with a filament or electrode applied to the carbon compact.
  • the chemical element for example carbon, could be supplied during the operation of the light source with the filament or electrode heated to generate light. The supply could then take place via a diffusion process from an inner region of the filament or the electrode to the outer region of the filament or the electrode.
  • the light source could have at least two filaments or electrodes that can be operated or heated independently of one another.
  • the filaments or electrodes could be arranged in the same piston or in the same tube.
  • the chemical element evaporating from a filament at a high operating temperature could be fed to a filament at a lower operating temperature in order to regenerate it during the operation of the light source or after the operation of the light source. If the service life of a filament at a high operating temperature is exhausted, the light-generating operation at the high operating temperature can be switched to a filament that has been regenerated up to that point. Then the exhausted filament at z. B. lower process temperature can be regenerated in the same way. Such a mutual regeneration of two or more filaments enables a considerable extension of the life of a light source.
  • the filament or the electrode could preferably be heatable cyclically to different temperatures.
  • the light source could have a heating device for the filament or the filaments or for the electrode or the electrodes.
  • a separate heating device could be assigned to each filament or electrode.
  • the heating device could be used to generate an electrical alternating voltage or a pulsed or clocked one electrical voltage for heating the filament or the filaments or the electrode or the electrodes.
  • the filament or the filaments or the electrode or the electrodes could be heated by means of an inductively operating heating device. In the previous configurations, the particular application and the particularly favorable regeneration cycles must be taken into account.
  • an at least binary gas mixture with a lighter and a heavier gas or steam could be present in a gas atmosphere in the piston or in the tube.
  • a gas mixture is particularly advantageous in the case of a dense arrangement of a hot filament and a filament that is relatively cooler to it, with a high temperature gradient between the two filaments in the surrounding, for example carbon-containing gas or steam, and thereby efficient carbon transport by thermal diffusion in contrast to transport by diffusion or convection can be generated.
  • at least one binary gas mixture must then be present in the process gas atmosphere around the filaments with a much lighter gas or steam - for example hydrogen or helium - than the free gaseous carbon or the carbon compounds present.
  • the heavier process gas components such as carbon or carbon compounds then concentrate in the cooler area, while the lighter process gas components concentrate in the hotter area.
  • Thermal diffusion transport to a filament or an electrode that is to be regenerated can also be promoted by the filaments or electrodes being surrounded by two pistons or tubes. More specifically, the piston or the tube in which or in which the filaments or electrodes are arranged is then surrounded by a second piston or a second tube. The second piston or the second tube forms a seal to the outside atmosphere or environment.
  • a vacuum or a very thin, weakly heat-conducting gas atmosphere could be formed in the space between the first piston and the second piston or between the first tube and the second tube.
  • the piston surface of the inner piston then heats up during operation outer pistons more, because it is or can be convection-cooled or forced-cooled in the outer air atmosphere.
  • the temperature gradient and the resulting element transport due to the thermal diffusion from the filaments or electrodes to the inner surface of the piston can thus be reduced.
  • element transport can be improved due to the thermal diffusion from the hot filament or from the hot electrode to the filament which is colder relative thereto or the electrode which is colder relative to it.
  • the filaments could be arranged in a mutually wrapping manner.
  • a light source or light bulb designed according to the invention could have two mutually wrapping coiled filaments which are electrically contacted at one end at different webs and at the other ends at a common web.
  • the light source can have a total of three electrical contacts or webs. Electrical contacting with two separate webs per filament is also conceivable. In principle, these designs can also be designed with more than two filaments.
  • This constructive design with two tubes or pistons also reduces an annoying precipitation of the chemical element - for example carbon - on the hot inner surface of the first piston or the first tube.
  • the second piston or the second tube still serves as a protective cover if, for example, the inner piston or the inner tube should burst due to the effects of pressure or temperature.
  • the filament or the electrode could have tantalum carbide.
  • the element could be carbon.
  • a method for regenerating a light source with the features of claim 42 a method for regenerating a light source with the features of claim 42.
  • a method for regenerating a light source with a heatable filament or an electrode, in particular a light source according to one of claims 1 to 41, is provided, the filament or the electrode being arranged in a bulb or in a tube.
  • a depot is first assigned to the filament or the electrode, the depot having at least one chemical element which also has the filament or the electrode. The element is then fed to the filament or the electrode.
  • the element could be guided on or in the filament or the electrode.
  • the element could be supplied by means of a gas or vapor that contains the element.
  • the element could be fed to the filament or electrode under the action of heat.
  • the element could be fed to the filament or electrode at a temperature of the filament or electrode of about 2000 degrees Celsius.
  • the supply could take place by means of diffusion, thermal diffusion or convection.
  • a support for the element assigned to the depot could be immersed in a liquid organic substance containing the element or in an organic solvent containing the element, for example in acetone, in formaldehyde or in acetic acid, before it is used. This results in a simple arrangement of a desired substance on the carrier.
  • the temperature of the depot and thus of the element could be controlled by the spatial distance of the depot from the filament or the electrode.
  • the temperature of the depot and thus the element could be controlled by the neck length of the piston or the length of the tube in connection with the arrangement of the depot in the neck of the piston or in the tube. It is assumed that the filament or the electrode on a operated at high temperature. The temperature of the depot and thus of the element then usually decreases with increasing distance from the filament or the electrode.
  • the filament or the electrode could preferably be heated cyclically to different temperatures in order to achieve the most favorable operating temperature for the regeneration of the filament or the electrode.
  • a filament or an electrode could heat up another filament or another electrode via thermal radiation and / or via a thermally conductive contact. In this way, waste heat from a filament heated to generate light or an electrode heated to generate light could be used in an energetically favorable manner.
  • the filament or the electrode could be heated with an alternating electrical voltage or with a pulsed or pulsed electrical voltage according to the principle of resistance heating.
  • the filament or the filaments or the electrode or the electrodes could alternatively be heated by means of an inductively operating heating device.
  • two or more filaments or electrodes could be operated alternately to generate light and at the same time the element could be supplied to at least one or a filament or electrode not operated to generate light.
  • the method for regenerating a light source can be applied to a light source according to one of claims 1 to 41.
  • essential aspects of the invention are explained again below:
  • the present invention is in contrast to the known tungsten halogen circuit in a conventional halogen incandescent lamp with a tungsten filament.
  • tungsten evaporating from the hot filament surface is guided back to the hot filament surface by means of the chemical tungsten halogen circuit during operation of the lamp.
  • this does not represent a regeneration of the filament, since the evaporated tungsten originating from the filament is only returned to the surface area of the filament in order to increase the tungsten vapor concentration there. This then reduces the effective evaporation rate and evaporation rate of the tungsten from the filament.
  • This chemical cycle is a closed chemical cycle during lamp operation, to which no additional chemical components for regeneration are fed from a separate depot. The evaporation rate and evaporation rate remains positive in any case and at any time and no additional chemicals required for regeneration are introduced into the chemical process of lamp operation.
  • the invention described here enables an effective negative evaporation rate, that is to say a kind of “charging” of the filament or the electrode within an operating cycle, when the lamp is operated cyclically the consumption of additional chemical substances from a depot.
  • tantalum carbide or tantalum carbon as glow filament material
  • the tantalum carbide at high operating temperatures well above 2000 degrees Celsius, for example at typically 3600 degrees Celsius loses its carbon content due to the evaporation of the carbon from the filament surface.
  • the very temperature-resistant appearance phase of the tantalum carbide filament produced by suitable preparation is converted into a less temperature-resistant phase, which then leads to the filament being destroyed by melting or breaking after a certain period of time at the operating temperatures used.
  • the preparation and regeneration of the high-temperature-resistant initial phase of the tantalum carbide filament can take place at lower operating temperatures of typically around 2000 degrees Celsius, the carbon being supplied to the filament surface by, for example, carbon-containing gases or vapors.
  • the tantalum or the tantalum carbide phase present here absorbs the carbon again at approx. 2000 degrees Celsius under a suitable gas atmosphere condition and forms the high-temperature-resistant tantalum carbide starting phase again.
  • the carbon-containing gases or vapors can come from a depot, which also releases them.
  • other suitable chemicals can also be supplied from a depot for regeneration.
  • the filament may have to be brought cyclically to different operating temperatures or the process of regeneration or the supply of the regeneration chemicals can be superimposed on the process of degradation at the same operating temperature at the same time.
  • the different temperature cycles can be generated, for example, by an applied electrical operating voltage or a pulsed or clocked electrical operating voltage.
  • the carbon-containing gases or vapors or other chemicals necessary for regeneration can be supplied in a simple manner by diffusion or thermal diffusion or convection.
  • two or more filaments can be be arranged to each other.
  • Two-dimensional filaments can be arranged with surface normals parallel to one another and linear filaments can be arranged coaxially or parallel to one another.
  • This dense arrangement of the filaments fulfills the task of heating another neighboring filament to the necessary process temperature for regeneration by the radiant heat of a filament under electrical operation.
  • the necessary process temperature can, however, also be generated by direct electrical heating of the filament to be regenerated or by thermally conductive contacting of the filament to be regenerated with the hot filament in operation or by inductive electromagnetic heating.
  • the depot for the chemicals required for regeneration can be inside the filament or the electrode or outside the filament or the electrode.
  • An example of an internal depot is, for example in the case of the tantalum carbide filament, a carbon compact which is coated with the tantalum carbide and thus forms a tantalum carbide filament.
  • the carbon evaporates from the outer surface of the tantalum carbide. However, it is absorbed again by the carbon pellet through the tantalum carbide via the inner tantalum carbide surface, thus compensating for the harmful carbon loss of the tantalum carbide.
  • the regeneration process can take place in a single filament lamp at the normal light generating lamp filament operating temperature.
  • the chemicals required for regeneration could be in solid or liquid or gaseous form with or without a carrier outside the filament to be regenerated.
  • the external depot gradually releases the chemicals used for regeneration, for example continuously into the atmosphere around the filament to be regenerated.
  • a constructive example of an external depot is given in the described multi-filament lamp with tantalum carbide filaments.
  • the filament that is currently in the light-generating hot mode evaporates carbon as a regeneration chemical, for example, which is supplied to the cooler filament currently in the regeneration mode by, for example, diffusion.
  • the hot light-generating filament is an external depot for the colder filament to be regenerated.
  • the chemicals can e.g. B. organic compounds such. B. fats / oils, alcohols, esters, aldehydes, kettones, organic acids etc. or pure carbon or inorganic carbon compounds such as carbon monoxide, carbon dioxide etc., which can react or dissociate in the lamp atmosphere to form further, possibly more complicated or less complicated chemical compounds .
  • B. organic compounds such. B. fats / oils, alcohols, esters, aldehydes, kettones, organic acids etc. or pure carbon or inorganic carbon compounds such as carbon monoxide, carbon dioxide etc.
  • the necessary heat of vaporization or any necessary dissociation energy is supplied to the chemicals by thermally or directly or indirectly coupling the chemicals or their carriers or their depot to a heat reservoir, for example the hot filament, by means of radiant heat or heat conduction, or by directly heating them electrically or electromagnetically.
  • the examples for an internal and an external depot described above simultaneously represent examples for an electrically heated depot a thermally conductive coupling z. B. happen on the electrical metal lines, filament or electrode webs or the lamp bulb or the lamp base wall on which the depot can be located.
  • the feed rate of the chemicals is determined constructively by the degree of thermal coupling or the heat conduction coefficients and the heat conduction geometry of the special lamp or by the radiation geometry of the filaments or the electrical heating current strength or the coupled electromagnetic energy.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a first embodiment of a light source according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic side view of a second embodiment of a light source according to the invention.
  • Fig. 3 is a schematic side view of a third embodiment of a light source according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic side view of a first embodiment of a light source according to the invention.
  • the light source has a heatable filament 1, the filament 1 being arranged in a bulb 2.
  • the filament 1 is a depot 3 associated with at least one chemical element, which also has the filament 1. The element can be fed to the filament 1 from the depot 3.
  • the depot 3 has a carrier 4 for the chemical element, which is designed as a rubber O-ring. Before it is used, the carrier 4 is immersed in a liquid organic substance containing the elements and then arranged in the piston 2 at its base.
  • the filament 1 radiates heat onto the depot 3. This causes the element 4 located in the depot 3 to diffuse or thermodiffuse towards the filament 1 move. In this way, material is fed back to the filament 1, which the filament 1 has lost during operation of the light source, for example due to evaporation. However, it is not original filament material that is fed to filament 1, but additional material that has been introduced into piston 2 through depot 3. In this embodiment of the light source, no separate heating device is required for the depot 3.
  • the light source has two filaments 1, which are arranged in a common bulb 2.
  • the filaments 1 are tantalum carbide filaments which are kept at a high temperature during their operation and thereby evaporate carbon. This leads to the aging of the tantalum carbide filaments 1.
  • the light source can be operated so that the filaments 1 are alternately in the light-generating operation. This has the advantage that the carbon that evaporates from a filament 1 that is currently in operation can be fed to the filament 1 that is not currently in operation for the regeneration and regeneration of tantalum carbide. The filaments 1 thus mutually form a depot 3 for the other filament 1.
  • the light source shown in FIG. 2 has a second bulb 7, in which the first bulb 2 is completely accommodated.
  • This has the advantage that the transport of evaporated filament material is reduced to the inner surface of the piston, since the inner piston 2 can be kept at a higher temperature in this embodiment than in an embodiment in which the piston 2 is the only piston and is in direct contact with the cooler environment.
  • the space between pistons 2 and 7 forms thermal insulation from the environment. In the embodiment with two pistons 2 and 7, the deposit of filament material on the inside of a piston can be reduced.
  • Fig. 3 shows a schematic side view of another embodiment of a light source according to the invention.
  • the light source has a filament 1, which is arranged in a bulb 2 and is formed around a depot 3 made of carbon.
  • the depot 3 is a carbon compact and the filament 1 is a tantalum carbide coating of the carbon compact.
  • the filament 1 and thus indirectly the depot 3 are heated via electrical contacts 8 and 9. Carbon evaporating from filament 1 is replaced by carbon from depot 3 by diffusion from depot 3 to filament 1.

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Abstract

Eine Lichtquelle mit einem beheizbaren Filament (1) oder einer Elektrode, wobei das Filament (1) oder die Elektrode in einem Kolben (2) oder in einer Röhre angeordnet ist, ist im Hinblick auf eine Verlängerung der Lebensdauer der Lichtquelle derart ausgestaltet und weitergebildet, dass dem Filament (1) oder der Elektrode ein Depot (3) mit mindestens einem chemischen Element zugeordnet ist, das auch das Filament (1) oder die Elektrode aufweist, und dass das Element dem Filament (1) oder der Elektrode zuführbar ist. Des Weiteren ist ein Verfahren zur Regeneration einer Lichtquelle mit einem beheizbaren Filament (1) oder einer Elektrode angegeben, wobei das Filament (1) oder die Elektrode in einem Kolben (2) oder in einer Röhre angeordnet ist. Bei dem Verfahren erfolgt zunächst ein Zuordnen eines Depots (3) zu dem Filament (1) oder der Elektrode, wobei das Depot (3) mindestens ein chemisches Element aufweist, das auch das Filament (1) oder die Elektrode aufweist. Schließlich erfolgt ein Zuführen des Elements zu dem Filament (1) oder der Elektrode.

Description

„Lichtquelle und Verfahren zur Regeneration einer Lichtquelle"
Die Erfindung betrifft eine Lichtquelle und ein Verfahren zur Regeneration einer Lichtquelle mit einem beheizbaren Filament oder einer Elektrode, wobei das Filament oder die Elektrode in einem Kolben oder in einer Röhre angeordnet ist.
Lichtquellen der in Rede stehenden Art sind seit langem aus der Praxis bekannt und existieren in den unterschiedlichsten Ausführungsformen. Dabei sind insbesondere elektrische Glühlampen, elektrische Halogenglühlampen und elektrische Entladungslampen in Niederdruck- oder Hochdruckausführungen sowie elektronische Leuchtdioden bekannt. Die Lichtquellen basieren auf der Glühemission, der Stoßanregung von Gasen oder einer Lumineszenzwirkung, beispielsweise bei Lumineszenzröhren.
Bei all diesen bekannten Lichtquellen ist nachteilig, dass sich die im Betrieb glühenden Filamente oder Elektroden mit zunehmender Betriebszeit nachteilig verändern. Die Veränderung kann eine chemische Veränderung wie z. B. eine Umwandlung oder eine Vergiftung aufgrund einer chemischen Reaktion mit chemischen Bestandteilen der das Filament oder die Elektrode umgebenden Atmosphäre sein. Andererseits kann die Veränderung eine physikalische Veränderung aufgrund von Wärmeoder Temperatureinwirkungen auf das Filament oder die Elektrode sein, beispielsweise eine Verdampfung von Filament- oder Elektrodenmaterial oder ein Aufschmelzen oder Kristallisationseffekte mit sich anschließenden Brucherscheinungen. Alle diese Veränderungen sind Alterungserscheinungen und beeinträchtigen zunehmend oder unterbinden sogar die Funktionsfähigkeit bzw. die Lichterzeugung der bekannten Lichtquellen oder Lampentypen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lichtquelle der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren anzugeben, wonach die Lebensdauer der Lichtquelle mit konstruktiv einfachen Mitteln verlängerbar ist.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch eine Lichtquelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Regeneration einer Lichtquelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 42 gelöst. Danach ist die Lichtquelle der eingangs genannten Art derart ausgestaltet und weitergebildet, dass dem Filament oder der Elektrode ein Depot mit mindestens einem chemischen Element zugeordnet ist, das auch das Filament oder die Elektrode aufweist, und dass das Element dem Filament oder der Elektrode zuführbar ist.
In erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, dass ein Filament oder eine Elektrode, das oder die eine betriebsdauer- oder alterungsbedingte Veränderung erfahren hat, in gewissem Umfang wieder regenerierbar ist. Hierzu wird dem Filament oder der Elektrode ein chemisches Element zugeführt, das während des Betriebs- oder Alterungsprozesses von dem Filament oder der Elektrode beispielsweise abgedampft wird. Hierdurch kann der Veränderungsprozess des Filaments oder der Elektrode zumindest unterdrückt und in gewissem Umfang auch rückgängig gemacht werden, wobei das betriebs- oder alterungsbedingt veränderte Material des Filaments oder der Elektrode quasi wiederhergestellt werden kann. Zur Realisierung des Vorgangs ist dem Filament oder der Elektrode ein Depot mit mindestens einem chemischen Element zugeordnet, das auch das Filament oder die Elektrode aufweist. Genauer gesagt wird dem Filament oder der Elektrode während des Betriebs der Lichtquelle das mindestens eine chemische Element aus dem separaten Depot zugeführt, so dass die Veränderungen des Filaments oder der Elektrode, die betriebsdauer- oder alterungsbedingt sind, zumindest unterdrückt und in wesentlichem Umfang auch wieder rückgängig gemacht werden können. Das Filament oder die Elektrode wird dadurch quasi wieder „aufgeladen". Dabei ist wesentlich, dass es sich hierbei nicht um die Rückführung von Material handelt, das ursprünglich Bestandteil des Filaments oder der Elektrode war, sondern um zusätzliches Material, das durch das Depot bereitgestellt wird.
Mit der erfindungsgemäßen Lichtquelle ist eine deutliche Verlängerung der Lebensdauer einer Lichtquelle realisiert. Die Lebensdauer hält zumindest bis zu dem Zeitpunkt an, zu dem das im Depot bereitgestellte chemische Element quasi verbraucht ist. Folglich ist mit der erfindungsgemäßen Lichtquelle eine Lichtquelle realisiert, bei der die Lebensdauer mit konstruktiv einfachen Mitteln verlängert ist.
Die Verlängerung der Lebensdauer der Lichtquelle findet im Konkreten während des üblichen Betriebszustands der Lichtquelle statt. Während dieses Betriebszustands kann das Filament oder die Elektrode der Lichtquelle quasi regeneriert werden. Hierzu muss der Betrieb der Lichtquelle also nicht eingestellt werden.
Im Konkreten könnte das Element auf oder in das Filament oder die Elektrode führbar sein. Hierdurch ist eine besonders sichere Regeneration des Filaments oder der Elektrode realisierbar, da für die Regeneration günstige Reaktionen durch einen direkten Kontakt zwischen dem Element und dem Material des Filaments oder der Elektrode gefördert werden könnten.
In besonders sicherer Weise könnte das Element mittels eines Gases oder Dampfes, das oder der das Element aufweist, zuführbar sein. Das Gas oder der Dampf könnte dabei eine Transportfunktion für das Element erfüllen.
Eine Beschleunigung der Zuführung des Elements zu dem Filament oder der Elektrode könnte durch eine Zuführung unter Wärmeeinwirkung erfolgen. Hierdurch lassen sich Transportvorgänge beschleunigen.
Je nach Zusammensetzung des Filaments oder der Elektrode sind individuelle Temperaturen des Filaments oder der Elektrode für den Regenerationsprozess günstig. In der Praxis hat sich gezeigt, dass beispielsweise bei einem Tantalkarbidfilament die Zuführung des Elements bei einer Temperatur des Filaments von etwa 2000 Grad Celsius besonders günstig ist.
Das Element könnte in dem Depot in fester oder flüssiger Form oder gasförmig oder dampfförmig vorliegen. Hierbei ist auf den jeweiligen Anwendungsfall abzustellen. Weiterhin könnte das Element in dem Depot in chemisch gebundener oder chemisch ungebundener Form mit oder ohne Trägersubstanz vorliegen. Auch hier könnte bei der Wahl der Art der Bereitstellung des Elements auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestellt werden.
Insbesondere bei Verwendung eines Tantalkarbidfilaments ist es günstig, wenn das Depot eine das Element enthaltende organische Substanz aufweist. In der Praxis haben sich hier besonders effektive Zuführprozesse gezeigt. Das Depot könnte im Hinblick auf eine sichere Bereitstellung des chemischen Elements einen Träger für das Element aufweisen. Ein derartiger Träger könnte beispielsweise vor seiner Verwendung in eine flüssige, das Element enthaltende organische Substanz eingetaucht werden. Alternativ hierzu könnte der Träger vor seiner Verwendung in ein das Element enthaltendes organisches Lösungsmittel, beispielsweise in Aceton, in Formaldehyd oder in Essigsäure eingetaucht werden. Dabei verbleibt üblicherweise eine vorgebbare Menge der Substanz, in die der Träger eingetaucht wird, an dem Träger haften. Diese Menge dient dann als das chemische Element enthaltendes Depot.
Im Konkreten könnte der Träger aus Gummi oder Polymeren ausgebildet sein, wobei sich eine Ausbildung als Gummi-O-Ring oder Polymer-O-Ring als besonders praktisch gezeigt hat, da ein derartiger Gummi-O-Ring oder Polymer-O-Ring in einfacher Weise in einen Kolben oder in eine Röhre einbringbar ist.
In weiter vorteilhafter Weise könnte der Träger porös ausgebildet sein, so dass er quasi innere Oberflächen aufweist. Hierdurch ist eine besonders große Menge an flüssiger Substanz am Träger bzw. im Träger anordenbar. Bei einer konkreten Ausgestaltung könnte der Träger beispielsweise aus einer Keramik, aus Polymeren, Polymerkunststoff, aus einem Metallschaum oder aus einem Sintermaterial ausgebildet sein.
Im Hinblick auf eine besonders sichere Zuführung des Elements zu dem Filament oder der Elektrode könnte das Depot in dem Kolben oder in der Röhre angeordnet sein. Dabei ist eine Anordnung des Depots an einem Fuß des Kolbens besonders günstig, da hier die Lichtabstrahlung durch die Lichtquelle meist nicht abgeschirmt oder behindert wird.
Im Hinblick auf eine sichere Bereitstellung des chemischen Elements zur Zuführung zu dem Filament oder der Elektrode könnte die Lichtquelle eine Heizeinrichtung für das Depot und damit für das Element aufweisen. Insbesondere bei in fester oder in flüssiger Form vorliegendem chemischem Element ist eine separate Heizeinrichtung für das Depot zur beispielsweisen Verdampfung oder Ausgasung des Elements günstig. Je nach Anwendungsfall könnte die Heizeinrichtung in komfortabler Weise induktiv arbeiten. Im Hinblick auf eine besonders einfache Ausgestaltung der Heizeinrichtung könnte die Heizeinrichtung eine elektrische Widerstandsheizung sein.
Zur Vermeidung der zusätzlichen Installation einer separaten Heizeinrichtung könnte die Heizeinrichtung durch an das Depot wärmeleitend angekoppelte Bauteile der Lichtquelle gebildet sein. Hierbei könnte quasi Abwärme von bereits vorhandenen Bauteilen der Lichtquelle zur Beheizung des Depots genutzt werden.
Die Steuerung der Temperatur des Depots und damit des Elements könnte durch die räumliche Entfernung des Depots von dem Filament oder der Elektrode erfolgen. Insbesondere bei einer Beheizung des Depots durch Strahlungswärme von dem Filament oder der Elektrode könnte das Depot bei einer höheren gewünschten Temperatur näher am Filament oder der Elektrode angeordnet werden. Entsprechend könnte das Depot bei einer niedrigeren gewünschten Temperatur in größerer Entfernung von dem Filament oder der Elektrode angeordnet werden. Bei einer Anordnung des Depots in dem Hals eines Kolbens könnte die Temperatur des Depots und damit des Elements in konkreter Weise durch die Halslänge des Kolbens in Verbindung mit der Anordnung des Depots in dem Hals des Kolbens gesteuert werden. Entsprechend könnte die Temperatur des Depots bei Anordnung des Filaments oder der Elektrode in einer Röhre durch die Länge der Röhre in Verbindung mit der Anordnung des Depots in der Röhre gesteuert werden.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Lichtquelle könnte das Depot in dem Filament oder der Elektrode angeordnet sein. Es handelt sich dabei quasi um ein internes Depot, bei dem das chemische Element in dem Filament oder der Elektrode bereitgestellt wird. Hierbei könnte das Depot integral mit dem Filament oder der Elektrode ausgebildet sein.
Bei einer konkreten Ausgestaltung könnte das Depot kohlenstoffhaltig sein oder aus Kohlenstoff gebildet sein. Hierbei ist in einer besonders einfachen Ausgestaltung das Depot ein Kohlenstoff-Pressling mit auf den Kohlenstoff-Pressling aufgebrachtem Filament oder aufgebrachter Elektrode. Dabei könnte die Zuführung des chemischen Elements, beispielsweise Kohlenstoff, während des Betriebs der Lichtquelle bei zur Lichterzeugung aufgeheiztem Filament oder aufgeheizter Elektrode erfolgen. Die Zuführung könnte dann über einen Diffusionsprozess aus einem inneren Bereich des Filaments oder der Elektrode zum äußeren Bereich des Filaments oder der Elektrode erfolgen.
Bei einer weiteren konkreten Ausgestaltung könnte die Lichtquelle mindestens zwei unabhängig voneinander betreibbare oder beheizbare Filamente oder Elektroden aufweisen. Die Filamente oder Elektroden könnten dabei in demselben Kolben oder in derselben Röhre angeordnet sein.
Beim Betrieb einer derartigen Lichtquelle könnte das von einem auf hoher Betriebstemperatur befindlichen Filament abdampfende chemische Element einem auf niedrigerer Betriebstemperatur befindlichen Filament zugeführt werden, um es während des Betriebs der Lichtquelle oder nach dem Betrieb der Lichtquelle zu regenerieren. Sofern die Lebensdauer eines auf hoher Betriebstemperatur befindlichen Filaments erschöpft ist, kann der lichterzeugende Betrieb auf der hohen Betriebstemperatur auf ein bis dahin regeneriertes Filament umgestellt werden. Dann kann das erschöpfte Filament bei z. B. niedrigerer Prozesstemperatur auf die gleiche Weise wieder regeneriert werden. Durch eine derartige wechselseitige Regeneration zweier oder mehrerer Filamente ist eine erhebliche Verlängerung der Lebensdauer einer Lichtquelle ermöglicht.
Bei einer wechselseitigen Regeneration von Filamenten oder Elektroden könnte ein wärmeleitender Kontakt zwischen den Filamenten oder Elektroden vorliegen. Hierdurch könnte bei der Lichterzeugung durch ein Filament erzeugte Abwärme in energetisch günstiger Weise zum anderen Filament geleitet werden. Eine derartige Abwärme könnte ausreichen, um die für die Regeneration des gerade nicht betriebenen Filaments ausreichende Erwärmung des Filaments oder der Elektrode zu erreichen.
Das Filament oder die Elektrode könnte vorzugsweise zyklisch auf unterschiedliche Temperaturen heizbar sein. Hierzu könnte die Lichtquelle eine Heizeinrichtung für das Filament oder die Filamente oder für die Elektrode oder die Elektroden aufweisen. Hierbei könnte jedem Filament oder jeder Elektrode eine separate Heizeinrichtung zugeordnet werden. Im Konkreten könnte die Heizeinrichtung zur Erzeugung einer elektrischen Wechselspannung oder einer gepulsten oder getakteten elektrischen Spannung zur Beheizung des Filaments oder der Filamente oder der Elektrode oder der Elektroden ausgebildet sein. Alternativ hierzu könnte die Beheizung des Filaments oder der Filamente oder der Elektrode oder der Elektroden mittels einer induktiv arbeitenden Heizeinrichtung erfolgen. Bei den vorangegangenen Ausgestaltungen ist auf den jeweiligen Anwendungsfall und auf die jeweils besonders günstigen Regenerationszyklen abzustellen.
Bei einer weiter konkreten Ausgestaltung könnte in einer Gasatmosphäre in dem Kolben oder in der Röhre eine mindestens binäre Gasmischung mit einem leichteren und einem schwereren Gas oder Dampf vorliegen. Eine derartige Gasmischung ist insbesondere bei einer dichten Anordnung von einem heißeren und einem relativ dazu kälteren Filament günstig, wobei hier im umgebenden beispielsweise kohlenstoffhaltigen Gas oder Dampf ein hoher Temperaturgradient zwischen den beiden Filamenten und dadurch ein effizienter Kohlenstofftransport durch Thermodiffusion im Gegensatz zu einem Transport durch Diffusion oder Kon- vektion erzeugbar ist. Hierzu muss dann mindestens eine binäre Gasmischung in der Prozessgasatmosphäre um die Filamente mit einem wesentlich leichteren Gas oder Dampf - beispielsweise Wasserstoff oder Helium - als der freie gasförmige Kohlenstoff oder die vorliegenden Kohlenstoffverbindungen vorliegen. Die schwereren Prozessgasbestandteile wie der Kohlenstoff bzw. die Kohlenstoffverbindungen konzentrieren sich dann im kühleren Bereich, während sich die leichteren Prozessgasbestandteile im heißeren Bereich konzentrieren.
Ein Thermodiffusionstransport zu einem Filament oder einer Elektrode, das oder die regeneriert werden soll, kann des Weiteren dadurch gefördert werden, dass die Filamente oder Elektroden von zwei Kolben oder Röhren umgeben sind. Genauer gesagt ist dann der Kolben oder die Röhre, in dem oder in der die Filamente oder Elektroden angeordnet sind, von einem zweiten Kolben oder einer zweiten Röhre umgeben. Der zweite Kolben oder die zweite Röhre bildet dabei einen Abschluss zur Außenatmosphäre oder Umgebung.
In dem Zwischenraum zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben oder zwischen der ersten Röhre und der zweiten Röhre könnte ein Vakuum oder eine sehr dünne, schwach wärmeleitende Gasatmosphäre ausgebildet sein. Beim Betrieb heizt sich dann die Kolbenoberfläche des inneren Kolbens gegenüber dem äußeren Kolben stärker auf, da dieser in der äußeren Luftatmosphäre konvektions- gekühlt oder zwangsgekühlt ist oder werden kann. Somit kann der Temperaturgradient und der resultierende Elementtransport aufgrund der Thermodiffusion von den Filamenten oder Elektroden zur inneren Kolbenoberfläche reduziert werden. Umgekehrt kann der Elementtransport aufgrund der Thermodiffusion vom heißen Filament oder von der heißen Elektrode auf das relativ dazu kältere Filament oder die relativ dazu kältere Elektrode verbessert werden. Das zuvor gesagte gilt analog bei einer Ausgestaltung mit einer ersten und einer zweiten Röhre.
Im Hinblick auf eine besonders kompakte Ausgestaltung einer Lichtquelle könnten die Filamente sich gegenseitig umschlingend angeordnet sein. Im Konkreten könnte eine erfindungsgemäß ausgestaltete Lichtquelle oder Glühbirne über zwei sich gegenseitig umschlingende gewendelte Filamente verfügen, die an den einen Enden jeweils an verschiedenen Stegen und an den anderen Enden an einem gemeinsamen Steg elektrisch kontaktiert sind. Bei dieser Ausführung kann die Lichtquelle über insgesamt drei elektrische Kontakte oder Stege verfügen. Eine elektrische Kontaktierung mit jeweils zwei getrennten Stegen pro Filament ist ebenfalls denkbar. Diese Bauformen können im Prinzip auch mit mehr als zwei Filamenten ausgeführt werden.
Durch diese konstruktive Ausgestaltung mit zwei Röhren oder Kolben wird auch ein störender Niederschlag des chemischen Elements - beispielsweise Kohlenstoff - auf der heißen Innenoberfläche des ersten Kolbens oder der ersten Röhre reduziert. Dies kann noch dadurch unterstützt werden, dass der innere Kolben oder die innere Röhre ein möglichst kleines Volumen und damit eine möglichst homogene Temperaturverteilung aufweist, um einen überlagerten Konvektionstransport des Elements oder der Elementverbindungen möglichst zu reduzieren. Letztendlich dient der zweite Kolben oder die zweite Röhre noch als Schutzumfassung, falls beispielsweise der innere Kolben oder die innere Röhre aufgrund von Druck- oder Temperatureinwirkungen platzen sollte.
Bei einer in der Praxis besonders gut erprobten Ausgestaltung der Lichtquelle könnte das Filament oder die Elektrode Tantalkarbid aufweisen. Das Element könnte Kohlenstoff sein. Zusätzlich zu den voranstehenden Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Lichtquelle ist die obengenannte Aufgabe auch durch ein Verfahren zur Regeneration einer Lichtquelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 42 gelöst. Danach ist ein Verfahren zur Regeneration einer Lichtquelle mit einem beheizbaren Filament oder einer Elektrode, insbesondere einer Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 41 , bereitgestellt, wobei das Filament oder die Elektrode in einem Kolben oder in einer Röhre angeordnet ist. Gemäß dem Verfahren erfolgt zunächst ein Zuordnen eines Depots zu dem Filament oder der Elektrode, wobei das Depot mindestens ein chemisches Element aufweist, das auch das Filament oder die Elektrode aufweist. Im Anschluss hieran erfolgt ein Zuführen des Elements zu dem Filament oder der Elektrode.
Bei einer konkreten Ausgestaltung könnte das Element auf oder in das Filament oder die Elektrode geführt werden.
Im Hinblick auf eine sichere Zuführung könnte das Element mittels eines Gases oder Dampfes, das oder der das Element aufweist, zugeführt werden. Die Zuführung des Elements zu dem Filament oder der Elektrode könnte unter Wärmeeinwirkung erfolgen. Das Element könnte dem Filament oder der Elektrode bei einer Temperatur des Filaments oder der Elektrode von etwa 2000 Grad Celsius zugeführt werden. Das Zuführen könnte mittels Diffusion, Thermodiffusion oder Konvektion erfolgen.
Ein dem Depot zugeordneter Träger für das Element könnte vor seiner Verwendung in eine flüssige, das Element enthaltende organische Substanz oder in ein das Element enthaltendes organisches Lösungsmittel, beispielsweise in Aceton, in Formaldehyd oder in Essigsäure eingetaucht werden. Hierdurch erfolgt eine einfache Anordnung einer gewünschten Substanz an dem Träger.
Die Temperatur des Depots und damit des Elements könnte durch die räumliche Entfernung des Depots von dem Filament oder der Elektrode gesteuert werden. Alternativ hierzu könnte die Temperatur des Depots und damit des Elements durch die Halslänge des Kolbens oder die Länge der Röhre in Verbindung mit der Anordnung des Depots in dem Hals des Kolbens oder in der Röhre gesteuert werden. Hierbei wird davon ausgegangen, dass das Filament oder die Elektrode auf einer hohen Temperatur betrieben werden. Die Temperatur des Depots und damit des Elements reduziert sich dann meist mit zunehmender Entfernung von dem Filament oder der Elektrode.
Das Filament oder die Elektrode könnte vorzugsweise zyklisch auf unterschiedliche Temperaturen geheizt werden, um die für die Regeneration des Filament oder der Elektrode günstigste Betriebstemperatur zu erreichen.
Ein Filament oder eine Elektrode könnte ein anderes Filament oder eine andere Elektrode über Wärmestrahlung und/oder über eine wärmeleitende Kontaktierung aufheizen. Hierdurch könnte Abwärme eines zur Lichterzeugung erhitzten Filaments oder einer zur Lichterzeugung erhitzten Elektrode in energetisch günstiger Weise genutzt werden.
Je nach Anwendungsfall könnte das Filament oder die Elektrode mit einer elektrischen Wechselspannung oder einer gepulsten oder getakteten elektrischen Spannung nach dem Prinzip der Widerstandsheizung geheizt werden. Die Beheizung des Filaments oder der Filamente oder der Elektrode oder der Elektroden könnte alternativ hierzu mittels einer induktiv arbeitenden Heizeinrichtung erfolgen.
Bei einem besonders einfachen Regenerationsprozess könnten zwei oder mehrere Filamente oder Elektroden abwechselnd lichterzeugend betrieben werden und gleichzeitig mindestens einem oder einer nicht lichterzeugend betriebenen Filament oder Elektrode das Element zugeführt werden.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Wirkungen der zuvor genannten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regeneration einer Lichtquelle wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Ausführungen zu den parallelen, eine Lichtquelle betreffenden Patentansprüchen verwiesen.
In besonders vorteilhafter Weise kann das Verfahren zur Regeneration einer Lichtquelle bei einer Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 41 angewendet werden. Zum weiteren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend wesentliche Aspekte der Erfindung nochmals erläutert:
Bei der Regeneration einer Lichtquelle können die gleichen chemischen oder physikalischen Vorgänge verwendet werden, die wiederum zu einem Altern der Elektroden oder der Filamente führen. Dies soll an einem stellvertretenden Beispiel erläutert werden, wobei eine Glühbirne mit lichterzeugenden Glühfilamenten beschrieben wird. Die Erfindung ist jedoch genauso auf Heizfilamente oder Elektroden in anderen elektrisch betreibbaren Lichtquellen anwendbar.
Die vorliegende Erfindung steht im Gegensatz zum bekannten Wolframhalogenkreislauf bei einer herkömmlichen Halogenglühlampe mit einem Wolframfilament. Bei der bekannten Halogenglühlampe wird von der heißen Filamentoberfläche abdampfendes Wolfram mittels des chemischen Wolframhalogenkreislaufs während des Betriebs der Lampe wieder zur heißen Filamentoberfläche geführt. Dies stellt jedoch keine Regeneration des Filaments dar, da das aus dem Filament stammende abgedampfte Wolfram lediglich wieder in den Oberflächenbereich des Filaments zurückgeführt wird, um dort die Wolframdampfkonzentration zu erhöhen. Dies reduziert dann die effektive Abdampfrate und Abdampfgeschwindigkeit des Wolframs von dem Filament. Dieser chemische Kreislauf ist während des Lampenbetriebs ein geschlossener chemischer Kreislauf, dem keine zusätzlichen chemischen Komponenten zur Regeneration aus einem separaten Depot zugeführt werden. Die Abdampfrate und Abdampfgeschwindigkeit bleibt in jedem Fall und zu jedem Zeitpunkt positiv und es werden keine zur Regeneration notwendigen zusätzlichen Chemikalien in den chemischen Prozess des Lampenbetriebs eingebracht.
Die hier beschriebene Erfindung ermöglicht bei einem zyklischen Betrieb einer Lampe eine effektive negative Abdampfrate, also eine Art „Aufladen" des Filaments oder der Elektrode innerhalb eines Betriebszyklus. Die Erfindung ermöglicht bei kontinuierlichem Betrieb der Lampe eine wesentliche Verringerung der Alterung des Filaments durch die Hinzugabe und den Verbrauch von zusätzlichen chemischen Stoffen aus einem Depot.
Bei der Verwendung von Tantalkarbid oder Tantalkohlenstoff als Glühfilamentmate- rial kann festgestellt werden, dass das Tantalkarbid bei hohen Betriebstemperaturen weit oberhalb von 2000 Grad Celsius, beispielsweise bei typischerweise 3600 Grad Celsius, seinen Kohlenstoffanteil durch das Abdampfen des Kohlenstoffs von der Filamentoberfläche verliert. Dadurch wandelt sich die durch geeignete Präparation erzeugte sehr temperaturbeständige Erscheinungsphase des Tantalkarbidfilaments in eine weniger temperaturfeste Phase um, was dann nach einer bestimmten Zeitdauer bei den angewendeten Betriebstemperaturen zur Zerstörung des Filaments durch Schmelzen oder Bruch führt.
Die Präparation und auch eine Regeneration der hochtemperaturfesten Ausgangsphase des Tantalkarbidfilaments kann jedoch bei niedrigeren Betriebstemperaturen von typischerweise um die 2000 Grad Celsius erfolgen, wobei der Kohlenstoff von beispielsweise kohlenstoffhaltigen Gasen oder Dämpfen der Filamentoberfläche zugeführt wird. Das Tantal oder die hier vorliegende Tantalkarbidphase nimmt bei ca. 2000 Grad Celsius unter einer geeigneten Gasatmosphärenbedingung wieder den Kohlenstoff auf und bildet wieder die hochtemperaturfeste Tantalkarbidaus- gangsphase aus. Die kohlenstoffhaltigen Gase oder Dämpfe können aus einem Depot stammen, das diese zusätzlich abgibt. Neben den kohlenstoffhaltigen Gasen oder Dämpfen können zur Regeneration auch andere geeignete Chemikalien aus einem Depot heraus zugeführt werden.
Auf die wechselseitige Regeneration zweier oder mehrerer Filamente ist bereits weiter oben eingegangen worden. Bei der nicht wechselseitigen Regeneration nur eines Lampenfilaments bzw. bei einer Einfilamentlampe muss das Filament gegebenenfalls entweder zyklisch auf verschiedene Betriebstemperaturen gebracht werden oder es kann der Prozess der Regeneration bzw. die Zuführung der Regenerationschemikalien dem Prozess der Degradation bei gleich bleibender Betriebstemperatur gleichzeitig überlagert werden. Die unterschiedlichen Temperaturzyklen können beispielsweise durch eine angelegte elektrische Betriebswechselspannung oder eine gepulste bzw. getaktete elektrische Betriebsspannung erzeugt werden. Die Zuführung der kohlenstoffhaltigen Gase oder Dämpfe oder anderer zur Regeneration notwendiger Chemikalien kann in einfacher Weise durch die Diffusion oder Thermodiffusion oder Konvektion erfolgen.
Bei einer beispielhaften konstruktiven Ausgestaltung können anstelle eines Filaments einer beispielhaften Glühlampe zwei oder mehrere Filamente sehr dicht bei- einander angeordnet sein. Flächenhafte Filamente können mit zueinander parallelen Flächennormalen und lineare Filamente können koaxial oder parallel zueinander angeordnet sein.
Dabei existiert keine Einschränkung hinsichtlich der Ausführung flächiger Filamente in ebener, planarer oder gefalteter Form oder hinsichtlich linearerer Filamente in gestreckter, gefalteter oder gewendelter Form. Des Weiteren sind Mischformen denkbar, bei denen beispielsweise ein lineares Filament von einem flächigen Filament umgeben oder umhüllt ist. Als flächige Filamente werden dabei auch durchbrochene oder gitterartige Filamente verstanden. Die Filamente können des Weiteren getrennt unabhängig voneinander oder gemeinsam oder abhängig voneinander elektrisch kontaktiert sein. Das gleiche gilt für Heizwendeln oder Elektroden anderer Lichtquellen, die in einem ähnlichen chemischen oder physikalischen Prozess regeneriert werden können.
Diese dichte Anordnung der Filamente erfüllt die Aufgabe, ein anderes benachbartes Filament durch die Strahlungswärme eines unter elektrischem Betrieb stehenden Filaments auf die notwendige Prozesstemperatur zur Regeneration aufzuheizen. Die notwendige Prozesstemperatur kann allerdings auch durch ein direktes elektrisches Aufheizen des zu regenerierenden Filaments oder durch eine wärmeleitende Kontaktierung des zu regenerierenden Filaments mit dem heißen in Betrieb stehenden Filament oder durch eine induktive elektromagnetische Aufheizung erzeugt werden.
Bei Einfilament-Konstruktionen besteht der Nachteil, dass beim Vorliegen von Gasgemischen mit leichten Gasbestandteilen wie Wasserstoff oder Helium die Thermodiffusion zu einem ausschließlichen Wegtransport und zu einem alleinigen Niederschlag der schwereren Prozessgasbestandteile wie des Kohlenstoffs oder der Kohlenstoffverbindungen vom heißen Filamentbereich an den kälteren Bereich der Lampenkolbenwand führt. Für die Regeneration von Einfilamentlampen kann nur die normale Diffusion oder Konvektion der Prozessgasbestandteile genutzt werden, die aber von der überlagerten Thermodiffusion behindert wird.
Das Depot für die zur Regeneration notwendigen Chemikalien kann innerhalb des Filaments oder der Elektrode oder außerhalb des Filaments oder der Elektrode lie- gen. Ein Beispiel für ein internes Depot ist beispielsweise im Falle des Tantalkarbidfilaments ein Kohlenstoff-Pressling, der mit dem Tantalkarbid beschichtet ist und so ein Tantalkarbidfilament bildet. Während des normalen Lichtquellenbetriebs dampft der Kohlenstoff von der äußeren Tantalkarbidoberfläche ab. Er wird aber vom Tantalkarbid über die innere Tantalkarbidoberfläche vom Kohlenstoff-Pressling wieder aufgenommen und so der schädliche Kohlenstoffverlust des Tantalkarbids wieder ausgeglichen. Hier kann der Regenerationsprozess in einer Einfilamentlampe bei der normalen lichterzeugenden Lampenfilamentbetriebstemperatur stattfinden.
Bei einem externen Depot könnten die zur Regeneration notwendigen Chemikalien in fester oder flüssiger oder gasförmiger Form mit oder ohne Träger außerhalb des zu regenerierenden Filaments vorliegen. Das externe Depot gibt die zur Regeneration verwendeten Chemikalien nach und nach beispielsweise kontinuierlich in die Atmosphäre um das zu regenerierende Filament ab. Ein konstruktives Beispiel für ein externes Depot ist in der beschriebenen Mehrfilamentlampe mit Tantalkarbidfi- lamenten gegeben. Dasjenige Filament, das gerade im lichterzeugenden heißen Betrieb steht, dampft Kohlenstoff als beispielsweise eine Regenerationschemikalie ab, die dem gerade im Regenerationsbetrieb stehenden kühleren Filament durch beispielsweise Diffusion zugeführt wird. Das heiße lichterzeugende Filament ist in diesem Fall ein externes Depot für das kältere zu regenerierende Filament.
Im Falle der Tantalkarbidlampe können die Chemikalien z. B. organische Verbindungen wie z. B. Fette/Öle, Alkohole, Ester, Aldehyde, Kettone, organische Säuren usw. oder Reinkohlenstoff oder anorganische Kohlenstoffverbindungen wie Koh- lenmonoxid, Kohlendioxid usw. sein, die in der Lampenatmosphäre zu weiteren gegebenenfalls komplizierteren oder weniger komplizierteren chemischen Verbindungen reagieren oder dissoziieren können. Die notwendige Verdampfungswärme oder eine gegebenenfalls notwendige Dissoziationsenergie wird den Chemikalien zugeführt, indem die Chemikalien oder ihre Träger oder ihr Depot durch Strahlungswärme oder Wärmeleitung thermisch direkt oder indirekt an ein Wärmereservoir, beispielsweise das heiße Filament, angekoppelt sind oder direkt elektrisch oder elektromagnetisch geheizt werden.
Die oben beschriebenen Beispiele für ein internes und ein externes Depot stellen gleichzeitig Beispiele für ein elektrisch direkt geheiztes Depot dar. Konstruktiv kann eine wärmeleitende Ankoppelung z. B. über die elektrischen Metallleitungen, Filament- oder Elektrodenstege oder die Lampenkolben- oder die Lampenfußwandung geschehen, an der sich das Depot befinden kann. Konstruktiv wird die Zuführungsrate der Chemikalien durch den thermischen Ankoppelgrad bzw. die Wärmeleitungskoeffizienten und die Wärmeleitungsgeometrie der speziellen Lampe oder durch die Strahlungsgeometrie der Filamente oder die elektrische Heizstromstärke oder die eingekoppelte elektromagnetische Energie bestimmt.
Hinsichtlich der obigen Beispiele einer Lichtquelle mit einem Kolben sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die hierzu angegebenen Eigenschaften auch für Lichtquellen mit einer Röhre anstelle des Kolbens und für Lichtquellen mit einer Elektrode anstelle eines Filaments und umgekehrt gelten können.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 42 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterungen dreier bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtquelle,
Fig. 2 in einer schematischen Seitenansicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtquelle und
Fig. 3 in einer schematischen Seitenansicht ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtquelle.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtquelle. Die Lichtquelle weist ein beheizbares Filament 1 auf, wobei das Filament 1 in einem Kolben 2 angeordnet ist. Im Hinblick auf die Verlängerung der Lebensdauer der Lichtquelle ist dem Filament 1 ein Depot 3 mit mindestens einem chemischen Elemente zugeordnet, das auch das Filament 1 aufweist. Das Element ist dem Filament 1 aus dem Depot 3 zuführbar.
Genauer gesagt wird das Element direkt auf die Oberfläche des Filaments 1 oder sogar in das Filament 1 geführt. Das Depot 3 weist einen Träger 4 für das chemische Element auf, der als Gummi-O-Ring ausgebildet ist. Der Träger 4 ist vor seiner Verwendung in eine flüssige, das Elemente enthaltende organische Substanz eingetaucht und anschließend im Kolben 2 an dessen Fuß angeordnet worden.
Während des Betriebs der Lichtquelle und damit des Beheizens des Filaments 1 über die elektrischen Kontakte 5 und 6 strahlt das Filament 1 Wärme auf das Depot 3. Hierdurch wird das im Depot 3 befindliche Element 4 dazu veranlasst, sich mittels Diffusion oder Thermodiffusion zum Filament 1 zu bewegen. Auf diese Weise wird dem Filament 1 wieder Material zugeführt, das das Filament 1 während des Betriebs der Lichtquelle beispielsweise durch Abdampfen verloren hat. Es handelt sich dabei jedoch nicht um ursprüngliches Filamentmaterial, das zum Filament 1 geführt wird, sondern um zusätzliches Material, das durch das Depot 3 in den Kolben 2 eingebracht worden ist. Bei dieser Ausgestaltung der Lichtquelle ist keine separate Heizeinrichtung für das Depot 3 erforderlich.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtquelle. Die Lichtquelle weist zwei Filamente 1 auf, die in einem gemeinsamen Kolben 2 angeordnet sind. Die Filamente 1 sind Tantal- karbidfilamente, die während ihres Betriebs auf hoher Temperatur gehalten sind und dabei Kohlenstoff abdampfen. Dies führt zur Alterung der Tantalkarbidfilamente 1.
Die Lichtquelle ist so betreibbar, dass die Filamente 1 abwechselnd im lichterzeugenden Betrieb sind. Dies hat den Vorteil, dass der von einem Filament 1 , das gerade in Betrieb ist, abdampfende Kohlenstoff dem gerade nicht in Betrieb befindlichen Filament 1 zur Regeneration und zur Neubildung von Tantalkarbid zugeführt werden kann. Somit bilden die Filamente 1 jeweils wechselseitig ein Depot 3 für das jeweils andere Filament 1.
Die in Fig. 2 gezeigte Lichtquelle weist einen zweiten Kolben 7 auf, in dem der erste Kolben 2 vollständig aufgenommen ist. Dies hat den Vorteil, dass der Transport von abgedampftem Filamentmaterial zur Kolbeninnenfläche reduziert ist, da der innere Kolben 2 bei dieser Ausgestaltung auf höherer Temperatur gehalten werden kann als bei einer Ausgestaltung, in der der Kolben 2 der einzige Kolben ist und direkt mit der kühleren Umgebung in Kontakt ist. Hierbei liegt ein geringerer Temperaturgradient zwischen den Filamenten 1 und der Innenfläche des die Filamente 1 umgebenden Kolbens 2 vor als es bei einer Ausgestaltung mit nur einem Kolben wäre. Der Zwischenraum zwischen den Kolben 2 und 7 bildet eine thermische Isolation gegen die Umgebung. Bei der Ausgestaltung mit zwei Kolben 2 und 7 kann der Niederschlag von Filamentmaterial an der Innenseite eines Kolbens reduziert werden.
Fig. 3 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtquelle. Dabei weist die Lichtquelle ein Filament 1 auf, das in einem Kolben 2 angeordnet ist und um ein Depot 3 aus Kohlenstoff ausgebildet ist. Das Depot 3 ist dabei ein Kohlenstoff-Pressling und das Filament 1 eine Tantalkarbidbeschichtung des Kohlenstoff-Presslings.
Beim lichterzeugenden Betrieb wird das Filament 1 und damit auch indirekt das Depot 3 über elektrische Kontakte 8 und 9 erwärmt. Dabei wird vom Filament 1 abdampfender Kohlenstoff durch Kohlenstoff aus dem Depot 3 mittels Diffusion vom Depot 3 zum Filament 1 hin ersetzt.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird zur Vermeidung von Wiederholungen einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, dass die zuvor rein willkürlich gewählten Ausführungsbeispiele lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dienen, diese jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele einschränken.

Claims

Patentansprüche
1. Lichtquelle mit einem beheizbaren Filament (1) oder einer Elektrode, wobei das Filament (1) oder die Elektrode in einem Kolben (2) oder in einer Röhre angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Filament (1 ) oder der Elektrode ein Depot (3) mit mindestens einem chemischen Element zugeordnet ist, das auch das Filament (1) oder die Elektrode aufweist, und dass das Element dem Filament (1) oder der Elektrode zuführbar ist.
2. Lichtquelle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Element auf oder in das Filament (1) oder die Elektrode führbar ist.
3. Lichtquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element mittels eines Gases oder Dampfes, das oder der das Element aufweist, zuführbar ist.
4. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Element dem Filament (1) oder der Elektrode unter Wärmeeinwirkung zuführbar ist.
5. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Element dem Filament (1 ) oder der Elektrode bei einer Temperatur des Filaments (1) oder der Elektrode von etwa 2000 Grad Celsius zuführbar ist.
6. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Element in dem Depot (3) in fester oder flüssiger Form oder gasförmig oder dampfförmig vorliegt.
7. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Element in dem Depot (3) in chemisch gebundener oder ungebundener Form mit oder ohne Trägersubstanz vorliegt.
8. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Depot (3) eine das Element enthaltende organische Substanz aufweist.
9. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Depot (3) einen Träger (4) für das Element aufweist.
10. Lichtquelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4) vor seiner Verwendung in eine flüssige, das Element enthaltende organische Substanz eingetaucht worden ist.
11. Lichtquelle nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4) vor seiner Verwendung in ein das Element enthaltendes organisches Lösungsmittel, Aceton, Formaldehyd oder Essigsäure eingetaucht worden ist.
12. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4) aus Gummi oder aus Polymeren ausgebildet ist.
13. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4) als Gummi-O-Ring oder Polymer-O-Ring ausgebildet ist.
14. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger porös ist.
15. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 9 bis 11 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus einer Keramik ausgebildet ist.
16. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 9 bis 11 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus Polymeren, aus Polymerkunststoff, aus einem Metallschaum oder aus einem Sintermaterial ausgebildet ist.
17. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Depot (3) in dem Kolben (2) oder in der Röhre angeordnet ist.
18. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Depot (3) an einem Fuß des Kolbens (2) angeordnet ist.
19. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine Heizeinrichtung für das Depot (3) und damit für das Element aufweist.
20. Lichtquelle nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung induktiv arbeitet.
21. Lichtquelle nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung eine elektrische Widerstandsheizung ist.
22. Lichtquelle nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung durch an das Depot (3) wärmeleitend angekoppelte Bauteile der Lichtquelle gebildet ist.
23. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Depots (3) und damit des Elements durch die räumliche Entfernung des Depots (3) von dem Filament (1) oder der Elektrode gesteuert ist.
24. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Depots (3) und damit des Elements durch die Halslänge des Kolbens (2) oder die Länge der Röhre in Verbindung mit der Anordnung des Depots (3) in dem Hals des Kolbens (2) oder in der Röhre gesteuert ist.
25. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Depot (3) in dem Filament (1 ) oder der Elektrode angeordnet ist.
26. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Depot (3) integral mit dem Filament (1) oder der Elektrode ausgebildet ist.
27. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Depot (3) kohlenstoffhaltig ist oder aus Kohlenstoff gebildet ist.
28. Lichtquelle nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, das das Depot (3) ein Kohlenstoff-Pressling mit auf den Kohlenstoff-Pressling aufgebrachtem Filament (1) oder aufgebrachter Elektrode ist.
29. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle mindestens zwei unabhängig voneinander betreibbare oder beheizbare Filamente (1 ) oder Elektroden aufweist.
30. Lichtquelle nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente (1) oder Elektroden in demselben Kolben (3) oder in derselben Röhre angeordnet sind.
31. Lichtquelle nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente (1) oder Elektroden einen wärmeleitenden Kontakt aufweisen.
32. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass das Filament (1) oder die Elektrode vorzugsweise zyklisch auf unterschiedliche Temperaturen heizbar ist.
33. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine Heizeinrichtung für das Filament (1) oder die Filamente (1) oder für die Elektrode oder die Elektroden aufweist.
34. Lichtquelle nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung zur Erzeugung einer elektrischen Wechselspannung oder einer gepulsten oder getakteten elektrischen Spannung zur Beheizung des Filaments (1) oder der Filamente (1) oder der Elektrode oder der Elektroden ausgebildet ist.
35. Lichtquelle nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung des Filaments (1) oder der Filamente (1) oder der Elektrode oder der Elektroden mittels einer induktiv arbeitenden Heizeinrichtung erfolgt.
36. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Gasatmosphäre in dem Kolben (2) oder in der Röhre eine mindestens binäre Gasmischung mit einem leichteren und einem schwereren Gas oder Dampf vorliegt.
37. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (1) oder die Röhre von einem zweiten Kolben (7) oder einer zweiten Röhre umgeben ist.
38. Lichtquelle nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zwischenraum zwischen dem ersten Kolben (2) und dem zweiten Kolben (7) oder zwischen der ersten Röhre und der zweiten Röhre ein Vakuum oder eine sehr dünne, schwach wärmeleitende Gasatmosphäre ausgebildet ist.
39. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 29 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente (1) sich gegenseitig umschlingend angeordnet sind.
40. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Filament (1 ) oder die Elektrode Tantalkarbid aufweist.
41. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Element Kohlenstoff ist.
42. Verfahren zur Regeneration einer Lichtquelle mit einem beheizbaren Filament (1) oder einer Elektrode, insbesondere einer Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 41 , wobei das Filament (1) oder die Elektrode in einem Kolben (2) oder in einer Röhre angeordnet ist, mit den folgenden Schritten:
Zuordnen eines Depots (3) zu dem Filament (1) oder der Elektrode, wobei das Depot (3) mindestens ein chemisches Element aufweist, das auch das Filament (1) oder die Elektrode aufweist; Zuführen des Elements zu dem Filament (1) oder der Elektrode.
43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Element auf oder in das Filament (1) oder die Elektrode geführt wird.
44. Verfahren nach Anspruch 42 oder 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Element mittels eines Gases oder Dampfes, das oder der das Element aufweist, zugeführt wird.
45. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass das Element dem Filament (1) oder der Elektrode unter Wärmeeinwirkung zugeführt wird.
46. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass das Element dem Filament (1) oder der Elektrode bei einer Temperatur des Filaments (1) oder der Elektrode von etwa 2000 Grad Celsius zugeführt wird.
47. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführen mittels Diffusion, Thermodiffusion oder Konvektion erfolgt.
48. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Depot (3) zugeordneter Träger (4) für das Element vor seiner Verwendung in eine flüssige, das Element enthaltende organische Substanz eingetaucht wird.
49. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Depot (3) zugeordneter Träger (4) für das Element vor seiner Verwendung in ein das Element enthaltendes organisches Lösungsmittel, Aceton, Formaldehyd oder Essigsäure eingetaucht wird.
50. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Depots (3) und damit des Elements durch die räumliche Entfernung des Depots (3) von dem Filament (1) oder der Elektrode gesteuert wird.
51. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Depots (3) und damit des Elements durch die Halslänge des Kolbens (2) oder die Länge der Röhre in Verbindung mit der Anordnung des Depots (3) in dem Hals des Kolbens (2) oder in der Röhre gesteuert wird.
52. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 51 , dadurch gekennzeichnet, dass das Filament (1) oder die Elektrode vorzugsweise zyklisch auf unterschiedliche Temperaturen geheizt wird.
53. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass ein Filament (1) oder eine Elektrode ein anderes Filament (1) oder eine andere Elektrode über Wärmestrahlung und/oder über eine wärmeleitende Kontaktierung aufheizt.
54. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 53, dadurch gekennzeichnet, dass das Filament (1) oder die Elektrode mit einer elektrischen Wechselspannung oder einer gepulsten oder getakteten elektrischen Spannung nach dem Prinzip der Widerstandsheizung geheizt wird.
55. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung des Filaments (1) oder der Filamente oder der Elektrode oder der Elektroden mittels einer induktiv arbeitenden Heizeinrichtung erfolgt.
56. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 55, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Filamente (1) oder Elektroden abwechselnd lichterzeugend betrieben werden und gleichzeitig mindestens einem oder einer nicht lichterzeugend betriebenen Filament (1) oder Elektrode das Element zugeführt wird.
57. Verfahren zur Regeneration einer Lichtquelle, wobei das Verfahren bei einer Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 41 angewendet wird.
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