WO2012110074A1 - Hochdruckentladungslampe mit halogenhalteriger zündhilfe - Google Patents

Hochdruckentladungslampe mit halogenhalteriger zündhilfe Download PDF

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WO2012110074A1
WO2012110074A1 PCT/EP2011/052104 EP2011052104W WO2012110074A1 WO 2012110074 A1 WO2012110074 A1 WO 2012110074A1 EP 2011052104 W EP2011052104 W EP 2011052104W WO 2012110074 A1 WO2012110074 A1 WO 2012110074A1
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Yaroslav KALMYKOV
Stefan Lichtenberg
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Osram GmbH
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    • H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure discharge lamp according to the preamble of claim 1.
  • Such lamps are in particular high-pressure discharge lamps for general lighting.
  • US Pat. No. 5,811,933 and US Pat. No. 6,919,686 disclose a high-pressure discharge lamp with a ceramic discharge vessel in which an ignition aid is used.
  • the ignition aid is a so-called UV enhancer.
  • UV enhancers are described, for example, in US Pat. Nos. 5,942,840 and EP 1 298 706. UV enhancers are already known, they are used in quartz or ceramic high pressure discharge lamps. Normally, the UV enhancer is positioned near the discharge vessel within the outer bulb.
  • iodine is used as a source of additional UV emission, in addition to known noble gases such as Ar, Kr, or Xe.
  • noble gases such as Ar, Kr, or Xe.
  • the object of the present invention is to provide a high-pressure discharge lamp whose ignition takes place reliably.
  • UV radiation For reliable ignition of Krypton85-free high-pressure discharge lamps ⁇ UV radiation is used. This is often provided by UV enhancers. For reliable ignition of all high-pressure discharge lamps, UV radiation in the wavelength range ⁇ 280 nm is required. A lower threshold of about 160 nm results from the transmission range of the discharge vessel (quartz or ceramic). To solve this problem, mercury-containing UV enhancers with radiation in the abovementioned range have been used , in particular at a wavelength of 254 nm. To reduce the mercury content in high-pressure discharge lamps, UV enhancers without mercury with corresponding UV emission are necessary. For the ignition of high-pressure discharge lamps free electrons must be generated in the discharge vessel.
  • UV-enhancers with two electrodes are further Bauele ⁇ elements such as a capacitor (US 4,987,344) or even more complex control systems (US 4,721,888) are required in order to limit the current through the UV enhancer. Therefore, the UV enhancers have prevailed, which have only one electrode and use a dielectrically impeded discharge. These UV enhancers are inexpensive and can be contacted directly with a ⁇ -ended lamps. There are no additional components required.
  • the counterelectrode is brought from the outside to the discharge vessel of the UV enhancer. Possible are simple solutions, such as the application to the wire or even more complex solutions such as a metallic ring or a metallic stamped part (W02010131574A1). US Pat. No.
  • Electrodeless UV enhancers are also disclosed in the patent literature (eg US Pat. No. 4,812,714A), in which both electrodes lie opposite the outside of the UV enhancer.
  • the very commonly used mercury-containing UV enhancer US Pat. No. 4,818,915A
  • a gon-filled UV enhancer US Pat. No. 5,323,087A, US Pat. No. 5,397,259A
  • Another patent describes a mercury-free UV enhancer (EP 1 298 706) based on an Xe, Kr or Ar gas filling with iodine additives.
  • a mercury-free UV enhancer with radiation fractions ⁇ 280 nm can be realized with an excimer gas filling.
  • a lower threshold for the wavelength results from the transmission range of the discharge vessel (quartz or ceramic). Quartz achieves a very high transmission for wavelengths> 180 nm. The transmission of quartz drops sharply to about 160 nm. Quartz is impermeable to wavelengths smaller than 160 nm, so that gases for generating UV radiation at wavelengths ⁇ 160 nm can be excluded.
  • the vessel of the UV enhancer can consist of quartz or of another UV-transparent glass. Even solutions with a UV-enhancer, wherein the discharge vessel consists Kera ⁇ mik are possible.
  • the electrodes can be two-sided, such as th in the patents US 4,987,344A and US 6,392,343B1 shown, be ⁇ squeezed. Capacitive wiring in series with the UV enhancer then ensures that only a small charge current and no current flow through the UV enhancer. It is also possible to realize the UV enhancer electrodelessly as shown in US 4,812,714A.
  • the Main application but is seen in the realization with an electrode, wherein the second electrode is brought from the outside and a dielectrically impeded Entla ⁇ dung is produced (eg, US 5,323,087A). Gas fillings are possible in the UV enhancers based on radiation involving the halogens Cl, Br, or F.
  • Possible radiation formers are halogen dimers (F2 * 158 nm with radiation fractions> 160 nm, CI 2 * 259 nm, Br 2 * -> 289 nm with radiation fractions ⁇ 280 nm) or noble gas halogen excimers (ArCl * -> 175 nm, KrCl * -> 222 nm, ArF * - 193 nm, KrF * -> 249 nm, ArBr * -> 165 nm, KrBr * -> 207 nm).
  • halogenated silanes eg H 2 Cl 2 Si or SiCl 4
  • oxides C10 2 , OF 2
  • NOF nitrosyl compounds
  • Fluorine can be introduced by compounds such as NF 3 , SF 6 or 2 F 4 . Fluorohydrocarbons (eg CH 3 F or CF 4 ) are also suitable. Elementary bromine Br 2 , hydrofluoric acid HF and pure fluorine gas F 2 are so reactive that they can only be used with a greatly increased expenditure . An application of Br 2 is possible only in a UV enhancer without electrodes (see eg US 4,812,714A) because of the corrosive behavior.
  • Fluorine can be introduced by compounds such as NF 3 , SF 6 or 2 F 4 . Fluorohydrocarbons (eg CH 3 F or CF 4 ) are also suitable.
  • Elementary bromine Br 2 , hydrofluoric acid HF and pure fluorine gas F 2 are so reactive that they can only be used with a greatly increased expenditure .
  • An application of Br 2 is possible only in a UV enhancer without electrodes (see eg US 4,812,714A) because of the corrosive
  • the above-mentioned fluorine compounds may preferably be used only in a ceramic UV enhancer or in a coated glass bulb.
  • To generate the UV radiation of the halogen dimers CI 2 *, Br 2 * and F 2 * is a filling of the UV enhancer with 100% chlorine gas and the other above-mentioned gaseous halogen compounds and compounds with sufficient vapor pressure possible. But even with the addition of unmixed or mixed noble gases (helium, neon, argon, krypton and xenon), the halogen dimer radiation can be generated.
  • the gaseous halogen compounds are mixed with the corresponding noble gases. In some cases, combinations of noble gases can also be mixed in here.
  • the pressure of the filling gas in the UV enhancer is in the range 1 mbar to 1 bar.
  • the intensity of the UV radiation produced typically increases with the filling pressure, so that an upper limit for the pressure results from the ignition voltage of the UV enhancer, which must be designed for the ignition and operating devices of the lamp. Even krypton85-free lamps can be reliably ignited with the aid of a derar ⁇ term UV enhancer.
  • the vessel of the enhancer is usually made of quartz glass.
  • a metal foil or the like which acts as an electric ⁇ de, is located in the cavities surrounded by the hollow vessel and is connected by a metal wire with the first actual potential-imparting electrode system or arch wire.
  • a second electrode is positioned ⁇ except half of the vessel so that the arrangement allows for a dielectric barrier discharge (electrode-gas space dielectric electrode).
  • a metal wire for example, a metal wire, a narrow metal foil or a shaped metallic stamped part is suitable (WO2010131574A1). This electrode is connected to the second actual potential-emitting electrode system or hanger wire.
  • the filling pressure of the gas (cold) should be between 1 mbar and 1000 mbar.
  • UV enhancers with two electrodes
  • more Devices such as a capacitor (US 4,987,344) or even more complex controls (US 4,721,888) is possible to limit the current through the UV enhancer.
  • UV enhancers have prevailed that have only one electrode and use a dielectrically impeded discharge. These UV enhancers are relatively inexpensive.
  • the counterelectrode is brought from the outside to the discharge vessel.
  • a high-pressure discharge lamp having a starting aid, with a discharge vessel which is underweight body ⁇ placed in an outer bulb, the discharge vessel has two ends ⁇ , in which electrodes are mounted, a frame HAL the discharge vessel in the outer bulb tert wherein as an ignition aid a UV enhancer is housed in the outer ⁇ piston, characterized in that the UV enhancer comprises a UV-transparent container, wherein the container encloses a cavity which is filled with a gas, the UV radiation
  • Radiation can radiate, wherein the gas has a halogen-containing compound of chlorine, bromine and / or fluorine or can form, which emits UV radiation at the start of the lamp in the range 160 to 280 nm.
  • High-pressure discharge lamp according to claim 1 characterized ge ⁇ indicates that the UV enhancer has a single electrode in the cavity.
  • High-pressure discharge lamp according to Claim 1 characterized in that the halogen-containing compound is a
  • Halogen-hydrogen compound or a halogenated hydrocarbon compound is.
  • Pen, foil or pen with foil in the cavity is reali ⁇ Siert.
  • high-pressure discharge lamp according to claim 1 characterized ge ⁇ indicates that the discharge vessel has a metal halide-containing filling.
  • Fig. 1 is a high pressure discharge lamp with ignition aid, see matic;
  • Fig. 2 shows a container of a UV enhancer with filling in ke ramischer embodiment (Figure 2a) and Glaskap sel-form (Figure 2b).
  • FIG. 1 schematically shows a metal halide lamp 1, in which a discharge vessel 2 made of PCA is contained in an outer bulb 3 made of quartz glass, which is terminated with a base 4.
  • the discharge vessel 2 has two ends, on which capillaries 5 sit.
  • the discharge vessel 2 is provided with a metal halide filling, as known per se. It is supported in the outer bulb 3 by means of a frame 6, which has a short frame wire 7 and a long hanger wire 8. On a first capillary 5 or in close proximity to it sits a UV enhancer 10, which is connected to the short frame wire 7 via a feed line 11.
  • Figure 2a shows in detail a container 12 of the UV enhancer 10.
  • the container 12 is in principle a can or cup-like ceramic tube with side wall 13, bottom part 14 and dome 15.
  • the container can also be shaped differently and it can also be made of glass be made.
  • Essential for the invention is that the container has a filling of halogen gas, or halogen gas combined with inert gas, in particular a Penning mixture or argon.
  • the container 12 has a tubular cavity 17 into which an electrode 18 projects from one side, the dome region 15 of the can.
  • the electrode is sealed in the lid 15, for example by means of glass solder.
  • the walls ⁇ re side of the can, the bottom portion 14 of the can is sealed transparent or made of transparent ceramics.
  • the produced in the UV enhancer 10 during ignition UV radiation can leave through the transparent ceramics, if necessary, in particular by a particularly transparent Bo ⁇ or a transparent window in the bottom of the container and so reach the discharge vessel 2, where the filling ionize.
  • the particularly transparent bottom 14 is aligned so that it points in Rich ⁇ direction towards the discharge vessel.
  • the cavity 17 must be large enough to accommodate the single electrode 18, the UV enhancer operating on the dielectrically impeded discharge principle.
  • the electrode 18 is a pin or preferably a foil, usually made of W or Mo. It has at the outer end 19 a contact wire 11 attached, see Figure 1. Die Electrode 18 is inserted into the cavity 17. Then, a filling gas is introduced into the cavity 17 and the cavity, in particular closed with glass solder.
  • the container is simply a capsule 20 made of quartz glass with a transparent dome 21. At the other end of the capsule is a pinch 22. There ends the feed line 23. It is connected to a film 24, which is the only electrode up in the Be ⁇ container, so the interior of the capsule 20 extends. The film 24 can in particular also jagged edges aufwei ⁇ sen. Inside, gas is filled again.
  • a concrete exemplary embodiment of the filling is a UV enhancer, for example of the type described in US Pat. No. 5,323,087, in which krypton with a 0.5% by volume admixture of chlorine gas Cl 2 is used as the filling gas.
  • the UV enhancer shows strong UV radiation of the excimer line KrCl * at a wavelength of 222 nm.
  • the cold filling pressure is in the range 500-700 mbar.
  • UV enhancer is realized with krypton and a 1% admixture of dibromomethane (CH2Br2) which emits KrBr * excimer line at a wavelength of 207 nm.
  • CH2Br2 dibromomethane
  • the cold filling pressure is in the range 80-120 mbar.

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Abstract

Eine Hochdruckentladungslampe (1) mit Zündhilfe hat ein zweiseitig verschlossenes Entladungsgefäß (2), das in einem zweiseitig verschlossen Außenkolben (3) untergebracht ist, wobei das Entladungsgefäß zwei Enden aufweist, in denen Elektroden befestigt sind und wobei zwei Stromzuführungen die Enden von Entladungsgefäß und Außenkolben verbinden. Im Außenkolben ist ein UV-Enhancer (10) untergebracht, der Chlor-, Brom- und Fluor-) haltige Gase oder eine Kombination von derartigen halogenhaltigen Gasen mit Edelgasen enthält.

Description

Titel : HOCHDRUCKENTLADUNGSLAMPE MIT HALOGENHALTERIGER ZÜNDHILFE
Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Lampen sind insbesondere Hochdruckentladungslampen für Allgemeinbeleuchtung .
Stand der Technik
5 Aus der US 5 811 933 und US 6 919 686 ist eine Hochdruck¬ entladungslampe mit keramischem Entladungsgefäß bekannt, bei der eine Zündhilfe verwendet wird. Die Zündhilfe ist ein sog. UV-Enhancer.
Weitere UV-Enhancer sind beispielsweise in US 5,942,840 10 und EP 1 298 706 beschrieben. UV-Enhancer sind bereits bekannt, sie werden bei Hochdruckentladungslampen auf Quarz- oder Keramikbasis verwendet. Normalerweise wird der UV-Enhancer in der Nähe des Entladungsgefäßes innerhalb des Außenkolbens positioniert.
15 Im Gegensatz dazu sind aus EP 554 619 speziell für elekt¬ rodenlose Hochdruckentladungslampen auch Starter bekannt, bei denen es darum geht, mit Hilfe von Halogeniden, die leicht verdampfen, die Entladung im Starter nach dem Durchbruch der eigentlichen Entladung durch elektronega-
20 tive Komponenten wieder zum Verlöschen zu bringen.
In EP 1 298 706 wird Jod als Quelle einer zusätzlichen UV-Emission verwendet, neben den bekannten Edelgasen wie Ar, Kr, oder Xe . Dabei ist ein Zusatzeffekt, dass , wenn die Lampe heiß ist und nicht zünden kann, das verdampfte Jod im UV-Enhancer eine Entladung unterbindet und damit das Bauteil schont, was vorzeitige Alterung vermeidet. Erst wenn das Jod abgekühlt ist, wird wieder ein Start möglich .
Darstellung der Erfindung Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hochdruckentladungslampe bereitzustellen, deren Zündung zuverlässig erfolgt.
Dies gilt insbesondere für Metallhalogenidlampen, wobei das Material des Entladungsgefäßes Quarz oder Keramik ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merk¬ male des Anspruchs 1.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. Für die zuverlässige Zündung von Krypton85-freien Hoch¬ druckentladungslampen wird UV-Strahlung eingesetzt. Diese wird häufig durch UV-Enhancer bereitgestellt. Für eine zuverlässige Zündung aller Hochdruckentladungslampen ist UV-Strahlung im Wellenlängenbereich < 280 nm erforder- lieh. Eine untere Schwelle von ca. 160 nm ergibt sich aus dem Transmissionsbereich des Entladungsgefäßes (Quarz oder Keramik) . Zur Lösung dieses Problems sind vor allem quecksilberhaltige UV-Enhancer mit Strahlung im o.g. Be¬ reich, insbesondere bei einer Wellenlänge von 254 nm zum Einsatz gekommen. Zur Reduzierung des Quecksilbergehaltes in Hochdruckentladungslampen sind UV-Enhancer ohne Quecksilber mit entsprechender UV-Emission notwendig. Für die Zündung von Hochdruckentladungslampen müssen freie Elektronen im Entladungsgefäß erzeugt werden. Bis¬ her wurde dies durch radioaktive Elemente wie Krypton85 im Füllgas oder thoriumhaltige Elektroden gelöst. Auch Feldüberhöhungen durch metallische Zündhilfen (z.B. US 6,198,223) sind insbesondere bei Keramik ohne Natriumdif¬ fusion möglich. Eine weitere Lösung ist UV-Strahlung (z.B. Quarztechnologie: US 6,806,646; US 7,301,283; Kera¬ miktechnologie: US 5, 811, 933; US 5, 942, 840; US 6, 806, 646) .
Bei UV-Enhancern mit zwei Elektroden sind weitere Bauele¬ mente, wie z.B. ein Kondensator (US 4,987,344) oder noch komplexere Ansteuerungen (US 4,721,888) notwendig, um den Strom durch den UV-Enhancer zu begrenzen. Daher haben sich die UV-Enhancer durchgesetzt, die nur eine Elektrode haben und eine dielektrisch behinderte Entladung nutzen. Diese UV-Enhancer sind kostengünstig und können bei ein¬ seitig gesockelten Lampen direkt kontaktiert werden. Es sind keine zusätzlichen Bauteile erforderlich. Die Gegen- elektrode wird von außen an das Entladungsgefäß des UV- Enhancers gebracht. Möglich sind einfache Lösungen, wie z.B. das Anlegen an den Draht oder auch komplexere Lösungen wie ein metallischer Ring oder ein metallisches Stanzteil (W02010131574A1 ) . US 5, 990, 599 führt sogar ei- nen zusätzlichen Außenkolben unter einem metallischen Ring ein. In der Patentliteratur werden auch elektrodenlose UV-Enhancer vorgestellt (z.B. US 4,812,714A), bei denen beide Elektroden gegenüberliegend außen an dem UV- Enhancer anliegen. Neben dem sehr häufig genutzten quecksilberhaltigen UV- Enhancer (US 4,818,915A) gibt es Patente zu einem mit Ar- gon gefüllten UV-Enhancer (US 5,323,087A, US 5,397,259A), die aber kaum Strahlung im Bereich < 280 nm liefern. Ein weiteres Patent beschreibt einen quecksilberfreien UV- Enhancer (EP 1 298 706) auf Basis einer Xe-, Kr- oder Ar- Gasfüllung mit Jod-Zusätzen.
Die Ausführungen in den folgenden Absätzen beschreiben alternative quecksilberfreie Gasfüllungen, mit denen UV- Strahlung im geforderten Wellenlängenbereich erzeugt werden kann. Ein quecksilberfreier UV-Enhancer mit Strahlungsanteilen < 280 nm kann mit einer Excimer-Gasfüllung realisiert werden. Eine untere Schwelle für die Wellenlänge ergibt sich aus dem Transmissionsbereich des Entladungsgefäßes (Quarz oder Keramik) . Quarz erreicht eine sehr hohe Transmission für Wellenlängen > 180 nm. Die Transmission von Quarz sinkt bis ca. 160 nm stark ab. Quarz ist für Wellenlängen kleiner 160 nm undurchlässig, so dass Gase zur Erzeugung von UV-Strahlung bei Wellenlängen < 160 nm ausgeschlossen werden können. Das Gefäß des UV-Enhancers kann aus Quarz oder einem an¬ deren UV-durchlässigem Glas bestehen. Auch Lösungen mit einem UV-Enhancer, bei dem das Entladungsgefäß aus Kera¬ mik besteht, sind möglich.
Die Elektroden können zweiseitig, wie z.B. in den Paten- ten US 4,987,344A und US 6,392,343B1 dargestellt, einge¬ quetscht werden. Eine kapazitive Beschaltung in Serie zum UV-Enhancer stellt dann sicher, dass nur ein geringer Um- ladestrom und kein Leitungsstrom durch den UV-Enhancer fließt. Es ist auch möglich, den UV-Enhancer elektroden- los wie in US 4,812,714A dargestellt, zu realisieren. Die Hauptanwendung wird aber in der Realisierung mit einer Elektrode gesehen, bei der die zweite Elektrode von außen herangeführt wird und eine dielektrisch behinderte Entla¬ dung erzeugt wird (z.B. US 5,323,087A). Es sind Gasfüllungen in den UV-Enhancern möglich, die auf Strahlung unter Beteiligung der Halogene Cl, Br, oder F beruhen. Diese haben den Vorteil gegenüber Jod, dass sehr viel Strahlungsleistung im für die Zündung effektiven UV- Bereich emittiert wird. Mögliche Strahlungsbildner sind Halogen-Dimere ( F2 * 158 nm mit Strahlungsanteilen >160 nm, C I 2 * 259 nm, Br2* -> 289 nm mit Strahlungsanteilen <280nm) oder Edelgas- Halogen- Excimere (ArCl* -> 175 nm, KrCl* -> 222 nm, ArF* - 193 nm, KrF* -> 249 nm, ArBr* -> 165 nm, KrBr* -> 207 nm) . Aus fertigungstechnischer Sicht und aus Gründen der Funktion sind insbesondere die Kombinationen interessant, die durch gasförmige Komponenten erzielt werden können, was einen weiteren Vorteil gegenüber Jod oder Quecksilber bietet. Dazu zählt reines Chlorgas Cl2 sowie z.B. auch Verbindungen von Halogenen mit Wasserstoff HCl, HBr, oder auch gasförmige h a 1 o genisierte Kohlenwasserstoff- Verbindungen wie z.B. CH3C I , CHsBr bzw. bei Raumtemperatur flüssige halogenisierte Kohlenwasserstoff- Verbindungen mit hinreichendem Dampfdruck wie z.B. CH2C12, CHC I 3 oder CH2Br2, CHBr3. Auch halogenisierte Sila- ne (z.B. H2Cl2Si oder SiCl4) sowie Oxide (C102, OF2) oder Nitrosylverbindungen (NOF, NOC1) sind möglich.
Fluor kann durch Verbindungen wie NF3, SF6 oder 2F4 eingebracht werden. Fluorkohlenwasserstoffe (z.B. CH3 F oder CF4) sind ebenfalls geeignet. Elementares Brom Br2, Flusssäure HF und reines Fluorgas F2 sind so reaktiv, dass sie nur mit stark erhöhtem Auf¬ wand verwendet werden können. Eine Anwendung von Br2 ist wegen des ätzenden Verhaltens nur in einem UV-Enhancer ohne Elektroden (siehe z.B. US 4,812,714A) möglich.
Es ist bekannt, dass Fluor Glas angreift. Daher können die oben genannten Fluor-Verbindungen bevorzugt nur in einem keramischen UV-Enhancer eingesetzt werden oder in einem beschichteten Glaskolben. Zur Erzeugung der UV-Strahlung der Halogen-Dimere CI2* , Br2* und F2* ist eine Füllung des UV-Enhancers mit 100% Chlorgas und der anderen oben genannten gasförmigen Halogenverbindungen sowie Verbindungen mit hinreichendem Dampfdruck möglich. Aber auch bei Zugabe von sortenreinen oder gemischten Edelgasen (Helium, Neon, Argon, Krypton und Xenon) kann die Halogen-Dimer Strahlung erzeugt werden .
Zur Erzeugung der Edelgas-Halogen Excimere ArCl*, KrCl*, ArF*, KrF*, ArBr* und KrBr* werden die gasförmigen Halo- genverbindungen mit den entsprechenden Edelgasen gemischt. Auch hier können unter Umständen Kombinationen von Edelgasen hinzugemischt werden.
Der Druck des Füllgases im UV-Enhancer liegt im Bereich 1 mbar bis 1 bar. Die Intensität der erzeugten UV-Strahlung steigt typischerweise mit dem Fülldruck, so dass eine Obergrenze für den Druck sich aus der Zündspannung der UV-Enhancer ergibt, die auf die Zünd- und Betriebsgeräte der Lampe ausgelegt werden muss. Auch Krypton85-freie Lampen können mit Hilfe eines derar¬ tigen UV-Enhancers zuverlässig gezündet werden.
Im Vergleich zum Patent US 4,818,915A, welches Quecksilber im UV-Enhancer einsetzt, ist die hier vorgestellte technischen Lehre umweltfreundlicher.
In US 5,323,087 wird Argon als Gas angegeben. Dieses emittiert im interessanten Spektralbereich kaum UV- Strahlung. Der hier vorgestellte UV-Enhancer emittiert UV-Strahlung sehr viel stärker und ist deshalb wirksamer, was sich in einer verbesserten Maintenance der Lampen äußert .
Das Gefäß des Enhancers wird normalerweise aus Quarzglas hergestellt. Eine Metallfolie o.a., die als eine Elektro¬ de fungiert, befindet sich im vom Gefäß umgebenen Hohl- räum und wird durch einen Metall-Draht mit dem ersten eigentlichen potentialgebenden Elektrodensystem bzw. Bügeldraht verbunden. Eine zweite Elektrode wird außer¬ halb des Gefäßes positioniert, so dass die Anordnung eine dielektrisch behinderte Entladung ermöglicht (Elektrode- Gasraum-Dielektrikum-Elektrode) . Als äußere Elektrode eignet sich z.B. ein Metalldraht, eine schmale Metallfolie oder auch ein geformtes metallisches Stanzteil (WO2010131574A1) . Diese Elektrode ist mit dem zweiten eigentlichen potentialgebenden Elektrodensystem bzw. Bügeldraht verbunden.
Der Fülldruck des Gases (kalt) sollte zwischen 1 mbar und 1000 mbar liegen.
Im Prinzip ist auch die Realisierung von UV-Enhancern mit zwei Elektroden möglich, auch der Einbau von weiteren Bauelementen, wie z.B. ein Kondensator (US 4,987,344) oder noch komplexere Ansteuerungen (US 4,721,888) ist möglich, um den Strom durch den UV-Enhancer zu begrenzen. Im allgemeinen haben sich aber UV-Enhancer durchgesetzt, die nur eine Elektrode haben und eine dielektrisch behinderte Entladung nutzen. Diese UV-Enhancer sind relativ preiswert. Die Gegenelektrode wird von außen an das Ent¬ ladungsgefäß gebracht.
Wesentliche Merkmale der Erfindung in Form einer nume- rierten Aufzählung sind:
1. Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe, mit einem Entladungsgefäß, das in einem Außenkolben unterge¬ bracht ist, wobei das Entladungsgefäß zwei Enden auf¬ weist, in denen Elektroden befestigt sind, wobei ein Gestell das Entladungsgefäß in dem Außenkolben hal- tert, wobei als Zündhilfe ein UV-Enhancer im Außen¬ kolben untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Enhancer einen UV-transparenten Behälter aufweist, wobei der Behälter einen Hohlraum um- schließt, der mit einem Gas gefüllt ist, das UV-
Strahlung abstrahlen kann, wobei das Gas eine halo- genhaltige Verbindung von Chlor, Brom und/oder Fluor aufweist oder bilden kann, die beim Start der Lampe im Bereich 160 bis 280 nm UV-Strahlung emittiert.
2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass der UV-Enhancer eine einzige Elektrode im Hohlraum aufweist. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die halogenhaltige Verbindung ein Halogengas ist, das Dimer-Strahlung emittiert. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Behälter außerdem mindestens eines der Edelgase Kr oder Ar enthält und die Füllbe¬ dingungen so gewählt sind, dass Edelgas-Halogen- Excimer-Strahlung entsteht. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die halogenhaltige Verbindung eine
Halogen-Wasserstoff erbindung oder eine halogenisier- te KohlenwasserstoffVerbindung ist. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die halogenhaltige Verbindung eine bei Raumtemperatur flüssige halogenisierte Kohlenwas¬ serstoffVerbindung mit hinreichend hohem Dampfdruck ist, der zumindest dem der Verbindungen CH2X2 oder CH3X entspricht. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die halogenhaltige Verbindung ein halogenisiertes Silan, ein Halogenoxid, oder eine Nitrosylverbindung oder eine gasförmige Fluorverbindung mit Stickstoff oder Schwefel ist. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die einzige Elektrode durch einen
Stift, Folie oder Stift mit Folie im Hohlraum reali¬ siert ist. 9. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Entladungsgefäß eine Metallha- logenid-haltige Füllung aufweist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausfüh rungsbeispiele näher erläutert werden. Die Figuren zei gen :
Fig. 1 eine Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe, sehe matisch;
Fig. 2 ein Behälter eines UV-Enhancers mit Füllung in ke ramischer Ausführungsform (Figur 2a) und Glaskap sel-Form (Figur 2b) .
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
In Figur 1 ist eine Metallhalogenidlampe 1 schematisch gezeigt, bei der ein Entladungsgefäß 2 aus PCA in einem Außenkolben 3 aus Quarzglas enthalten ist, der mit einem Sockel 4 abgeschlossen ist. Das Entladungsgefäß 2 hat zwei Enden, an denen Kapillaren 5 sitzen.
Das Entladungsgefäß 2 ist mit einer Metallhalogenidfül- lung versehen, wie an sich bekannt. Es ist im Außenkolben 3 mittels eines Gestells 6 gehaltert, das einen kurzen Gestelldraht 7 und einen langen Bügeldraht 8 aufweist. Auf einer ersten Kapillare 5 oder in enger Nähe dazu sitzt ein UV-Enhancer 10, der mit dem kurzen Gestelldraht 7 über eine Zuleitung 11 verbunden ist. Figur 2a zeigt im Detail einen Behälter 12 des UV- Enhancers 10. Der Behälter 12 ist im Prinzip ein dosen- oder tassenartiges keramisches Rohr mit Seitenwand 13, Bodenteil 14 und Kuppel 15. Der Behälter kann auch anders geformt sein und er kann auch aus Glas gefertigt sein. Wesentlich für die Erfindung ist, dass der Behälter eine Füllung aus Halogengas, oder auch Halogengas kombiniert mit Edelgas, insbesondere einem Penninggemisch oder Argon, aufweist. Der Behälter 12 weist einen rohrartigen Hohlraum 17 auf, in den von einer Seite, dem Kuppelbereich 15 der Dose, eine Elektrode 18 hineinragt. Die Elektrode ist im Deckel 15 abgedichtet, beispielsweise mittels Glaslot. Die ande¬ re Seite der Dose, der Bodenbereich 14 der Dose, ist transparent verschlossen bzw. aus transparenter Keramik gefertigt. Die im UV-Enhancer 10 während der Zündung erzeugte UV-Strahlung kann durch die transparente Keramik, ggf. insbesondere durch einen besonders transparenten Bo¬ den oder ein transparentes Fenster im Boden, den Behälter verlassen und so in das Entladungsgefäß 2 gelangen und dort die Füllung ionisieren. Dabei ist der besonders transparente Boden 14 so ausgerichtet, dass er in Rich¬ tung hin zum Entladungsgefäß zeigt.
Der Hohlraum 17 muss in jedem Fall groß genug sein, um die einzige Elektrode 18 aufzunehmen, wobei der UV- Enhancer nach dem Prinzip der dielektrisch behinderten Entladung arbeitet.
Die Elektrode 18 ist ein Stift oder auch bevorzugt eine Folie, meist aus W oder Mo. Sie hat am äußeren Ende 19 einen Kontaktdraht 11 angesetzt, siehe Figur 1. Die Elektrode 18 wird in den Hohlraum 17 eingeführt. Dann wird ein Füllgas in den Hohlraum 17 eingefüllt und der Hohlraum, insbesondere mit Glaslot, verschlossen.
Alternativ ist gemäß Figur 2b der Behälter einfach eine Kapsel 20 aus Quarzglas mit transparenter Kuppel 21. Am anderen Ende der Kapsel befindet sich eine Quetschung 22. Dort endet die Zuleitung 23. Sie ist mit einer Folie 24 verbunden, die sich als einzige Elektrode bis in den Be¬ hälter, also den Innenraum der Kapsel 20, erstreckt. Die Folie 24 kann insbesondere auch gezackte Ränder aufwei¬ sen. Im Innenraum ist wieder Gas eingefüllt.
Ein konkretes Ausführungsbeispiele der Füllung ist ein UV-Enhancer, beispielsweise vom Typ wie in US 5,323,087, beschrieben, bei dem als Füllgas Krypton mit einer 0,5 vol-% Beimischung von Chlorgas Cl2 eingesetzt wird. Der UV-Enhancer zeigt starke UV-Strahlung der Excimer-Linie KrCl* bei einer Wellenlänge von 222 nm. Der Kaltfülldruck liegt im Bereich 500 - 700 mbar.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines UV-Enhancers wird mit Krypton und einer 1% Beimischung von Dibrommethan (CH2Br2) realisiert, der bei der Excimer-Linie KrBr* bei einer Wellenlänge von 207 nm strahlt. Der Kaltfülldruck liegt im Bereich 80 - 120 mbar.

Claims

Ansprüche
1. Hochdruckentladungslampe mit Zündhilfe, mit einem Entladungsgefäß, das in einem Außenkolben unterge¬ bracht ist, wobei das Entladungsgefäß zwei Enden auf¬ weist, in denen Elektroden befestigt sind, wobei ein Gestell das Entladungsgefäß in dem Außenkolben hal- tert, wobei als Zündhilfe ein UV-Enhancer im Außen¬ kolben untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der UV-Enhancer einen UV-transparenten Behälter aufweist, wobei der Behälter einen Hohlraum um- schließt, der mit einem Gas gefüllt ist, das UV-
Strahlung abstrahlen kann, wobei das Gas eine halo- genhaltige Verbindung von Chlor, Brom und/oder Fluor aufweist oder bilden kann, die beim Start der Lampe im Bereich 160 bis 280 nm UV-Strahlung emittiert. 2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass der UV-Enhancer eine einzige Elektrode im Hohlraum aufweist.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die halogenhaltige Verbindung ein Halogengas ist, das Dimer-Strahlung emittiert.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass der Behälter außerdem mindestens eines der Edelgase Kr oder Ar enthält und die Füllbe¬ dingungen so gewählt sind, dass Edelgas-Halogen- Excimer-Strahlung entsteht.
5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die halogenhaltige Verbindung eine Halogen-Wasserstoff erbindung oder eine halogenisier- te KohlenwasserstoffVerbindung ist.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die halogenhaltige Verbindung eine bei Raumtemperatur flüssige halogenisierte Kohlenwas¬ serstoffVerbindung mit hinreichend hohem Dampfdruck ist, der zumindest dem der Verbindungen CH2X2 oder CH3X entspricht.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die halogenhaltige Verbindung ein halogenisiertes Silan, ein Halogenoxid, oder eine Nitrosylverbindung oder eine gasförmige Fluorverbindung mit Stickstoff oder Schwefel ist.
Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die einzige Elektrode durch einen Stift, Folie oder Stift mit Folie im Hohlraum reali¬ siert ist.
9. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das Entladungsgefäß eine Metallha- logenid-haltige Füllung aufweist.
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