WO2022089815A1 - Gasentladungslampe, insbesondere deuteriumlampe - Google Patents

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WO2022089815A1
WO2022089815A1 PCT/EP2021/074290 EP2021074290W WO2022089815A1 WO 2022089815 A1 WO2022089815 A1 WO 2022089815A1 EP 2021074290 W EP2021074290 W EP 2021074290W WO 2022089815 A1 WO2022089815 A1 WO 2022089815A1
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WO
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gas discharge
discharge lamp
lamp according
cathode
intermediate wall
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PCT/EP2021/074290
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English (en)
French (fr)
Inventor
Torsten Jenek
Gunther Desinger
Original Assignee
Heraeus Noblelight Gmbh
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Publication date
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Priority to CN202180066680.5A priority patent/CN116420214A/zh
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    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
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    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/18—Assembling together the component parts of electrode systems

Definitions

  • Gas discharge lamp in particular deuterium lamp
  • the invention relates to a gas discharge lamp, in particular a deuterium lamp, with high local radiance.
  • Gas discharge lamps of this type are used, for example, for spectroscopy applications.
  • the current concepts on the market for generating high radiance with deuterium lamps are based on an elongated, channel-like screen.
  • this embodiment has the disadvantage that the lamp is difficult to ignite with a single long channel.
  • the burning voltage of the lamp is also significantly increased by the long aperture channel compared to a standard deuterium lamp with a single, flat aperture, which has a negative effect on the service life.
  • a UV discharge lamp is known from DE 19628 925 A1, with a lamp bulb made of quartz glass and an electrode housing arranged therein, which housing contains an anode and a cathode. Between the two electrodes is a diaphragm arrangement made up of several optical diaphragms made of high-melting material. The aperture serves to constrict the arc discharge generated between the electrodes.
  • the multiple diaphragm arrangements lead to a strong increase or multiplication of the radiance through the formation of several plasma balls with relatively little effort.
  • three diaphragms are provided, each of which is connected individually to the voltage supply of the electrodes via controllable switches, the diaphragms being ignited sequentially will.
  • the screens take on an auxiliary anode function, which enables the deuterium lamp to be ignited step by step, resulting in increased ignition reliability.
  • EP 1 437 760 A1 describes a deuterium lamp with a gas-tight lamp bulb made of glass with a lamp base (base) and a cylindrical side wall, part of which serves as a light-emitting window.
  • a light emitting assembly (electrode insert) is housed in the lamp envelope and has an electrically conductive housing made of nickel.
  • a shaft is welded to the distal end of the housing and is connected to the lamp base.
  • the light-emitting assembly includes a disk-shaped anode, and multiple apertures that define the discharge path. The anode is welded to the distal end of an upstanding pin, which in turn is attached to the lamp base.
  • the apertures are made of molybdenum or tungsten and have an aperture with a diameter of about 0.5 to 1 mm. They are each attached to the housing via a metal support plate. A metal front cover with a light passage opening in the direction of the optical axis is also attached to the housing. The cathode is accommodated in a cathode chamber of the housing laterally to the optical axis. This prevents material sputtered or vaporized from the cathode from being deposited on the light-emitting window.
  • DE 10 2014 105 028 A1 discloses a deuterium lamp with a gas-filled lamp bulb that surrounds an electrode insert.
  • the electrode insert comprises a screen between the anode and cathode and a ceramic housing partition.
  • the cathode, a cathode window and a light exit window are arranged on one side of the housing partition, and the anode is arranged on the other side.
  • the known gas discharge lamps have a comparatively high radiance.
  • their electrode inserts are made up of a large number of individual components.
  • distances and orientation to each other and in relation to the optical axis are adhered to exactly and reproducibly, which is particularly problematic when the components have to be positioned using support rods and welded joints.
  • the production effort in terms of duration and costs as well as the reject rate are high.
  • the invention is therefore based on the object of providing a gas discharge lamp with a high radiance which is distinguished by a simple structural design coupled with good ignition and a low burning voltage.
  • a gas discharge lamp in particular a deuterium lamp, a gas-filled lamp bulb which surrounds an electrode insert having the features of claim 1.
  • the electrode insert includes:
  • a cathode-side assembly mounted on a front side of the intermediate wall and comprising a cathode and a light exit window
  • an anode-side assembly mounted on a rear side of the intermediate wall, comprising an anode and at least one diaphragm which, together with the light exit window, defines an optical axis along which radiation generated by discharge is emitted from the light exit window, wherein at least the anode and the at least one screen are combined to form a component ensemble, and at least one holding profile for holding the component ensemble protrudes from the back of the partition wall.
  • the electrode insert is the component group that generates the light of the arc discharge between the anode and cathode and emits it through the light exit window onto the lamp bulb of the discharge lamp.
  • the electrode insert comprises an intermediate wall made of an electrically insulating material, such as ceramic and in particular aluminum oxide ceramic. On its one wall side (here referred to as “front side”), the intermediate wall carries a cathode side assembly, and on the other side of the wall (referred to here as “rear side”) it carries an anode-side assembly.
  • the anode-side assembly comprises the anode and at least one screen, preferably at least two screens.
  • the apertures are spaced apart and electrically isolated from each other so that each of the apertures constricts the arc and causes a plasma ball and "halo" to form in front of and behind the aperture. This creates additional radiance.
  • At least the screen and the anode are combined to form a common component ensemble, preferably a stacked component ensemble, which is also referred to as “component stack” below.
  • a retaining profile protrudes from the back of the partition wall to hold the component ensemble.
  • the retaining profile is, for example, at right angles to the rear of the intermediate wall. It is preferably an integral part of the partition or it is directly or indirectly connected to the partition via an intermediate element.
  • the holding profile consists of a single holding element, for example a cylindrical or conical profile element, or it is composed of several holding elements, for example several cylindrical and/or conical profile elements. These are distributed, for example, on the back of the partition wall in such a way that they define a laterally more or less enclosed receiving space around the optical axis, which serves to receive the component ensemble.
  • This receiving space has, for example, a cylindrical inner geometry; starting from the rear, however, it can also widen conically over at least part of its length.
  • the walls of the profile elements facing the receiving space can be straight when viewed from above or they can be curved; when viewed from above, they preferably have, for example, a U-shaped, V-shaped, C-shaped or horseshoe-shaped cross section.
  • the retaining profile comprises at least two tubular shell-shaped profile parts which are arranged around the optical axis and which face each other with their open sides.
  • the component ensemble is accommodated in the holding profile or on the holding profile.
  • the component ensemble can include other components, such as at least one further screen and spacer elements or insulating elements.
  • All of the components of the ensemble can be connected to one another in a non-positive, frictional or positive manner, so that the component ensemble as a whole is held in or on the holding profile.
  • a separate mounting of individual components of the ensemble, in particular the stack, is therefore not necessary. This alone facilitates the assembly of the electrode insert.
  • these components are generally in the form of discs or rings and, by being placed one on top of the other, form an essentially cylindrical component stack with plane-parallel bearing surfaces. By pressing the contact surfaces together, a frictional or non-positive connection is created. This arrangement of the components simplifies assembly and increases the accuracy of the positioning of the components relative to one another.
  • At least one screen as an electrically active component with a separately adjustable electrical potential, particularly simple electrical contacting is facilitated if at least one of the screens, preferably the foremost screen, has a contact for an electrical connecting pin.
  • the contact is preferably designed as a socket for accommodating the connecting pin, for example with elastically deformable walls which resiliently encompass and fix the connecting pin.
  • component stack designed as a component stack
  • an embodiment is preferred with regard to the interaction of component stack and holding profile in which the component stack has a stack height and a stack circumference, and the holding profile at least partially encloses the stack circumference over the stack height .
  • the holding profile protruding from the back of the partition consists of a profile element or of several profile elements distributed around the optical axis, which define a space around the optical axis, which is used to hold the stack of components.
  • the space is closed at the side or it is more or less open at the side.
  • the height of this space is determined by the length of the profile elements, i.e. by the distance between the free end of the shortest retaining profile and the rear of the partition. This height is greater than the stack height, so that the stack of components can be completely accommodated in the holder profile.
  • the stack of components includes a spring element that is designed to press the stack of components against the partition.
  • the spring element exerts a compressive force in the direction of a central axis of the component stack. Due to the pressure of the spring element, all components of the stack that are located between the rear side of the partition and the spring element are pressed against one another and are thus fixed both in their axial position and in their radial position by frictional or non-positive locking.
  • the assembly by means of a spring element for example a spring washer or a spring clip, also has the advantage that it can be carried out quickly and easily.
  • the spring element thus contributes to simplifying the assembly and to the reproducibility of the component positioning. It is usually - but not necessarily - the outermost component of the component stack. It rests on an abutment that is outside of the component stack, for example on a retaining bracket.
  • the component ensemble includes insulating elements and at least one spacer compensation element.
  • the insulating elements serve to electrically insulate the panels from one another or from other components that are at different electrical potentials.
  • they allow - just by their thickness - an exact setting of the desired distance between adjacent screens.
  • the distance compensation element is used to set a predetermined height of the component stack.
  • this stack of components represents an invention that can be used in a gas discharge lamp.
  • the aperture or the apertures should lie as exactly as possible on the optical axis.
  • at least one of the screens, preferably all screens have spring elements that are supported, for example, on the holding profile.
  • the spring elements are ideally integral parts of the screen. They can be produced, for example, by cutting more or less peripherally into the material of the cover on two opposite sides of the cover, starting from the edge of the cover, thereby forming an elongated bracket on the edge of the cover, which remains connected to the rest of the cover material and which is elastic within the width of the kerf is deformable.
  • the at least one screen is designed as a screen, with the integral spring elements being designed as flexible brackets produced by peripheral disc edge incisions on opposite sides of the screen.
  • the spring elements are assigned abutments in the retaining profile receptacle, on which they are supported.
  • the spring force generated as a result of the elastic deformation is absorbed by another contact point, which is on the opposite side of the receptacle, seen in the direction of the force.
  • the two spring elements for the panel result in four defined contact points within the holding profile mount and thus a reproducible and precise four-point mounting of the panel in the mount. This contributes to easy assembly and precise adjustment of the apertures in the optical axis.
  • all screens are preferably equipped with such spring elements.
  • the diaphragm openings of the axially spaced apart and in each case by means of four-point bearing in the recording are aligned mounted diaphragms on the optical axis.
  • the configuration of the screen with integral spring elements explained above represents an invention that can be used in a gas discharge lamp, regardless of the manner in which it is arranged in a component stack or other possible advantageous embodiments of the screen.
  • a mounting plate is arranged on the rear side of the intermediate wall, which mounting plate is provided with through-holes through which connecting elements for producing an electrical connection to the cathode-side assembly and to the anode-side assembly extend.
  • the intermediate wall and the mounting plate are preferably made in one piece.
  • the mounting plate protrudes, for example, at a right angle from the back of the intermediate wall.
  • holding rods which are used to fasten the electrode insert in the lamp bulb, can act on the mounting plate.
  • the mounting plate can be connected to a hollow mounting base which, when installed, extends in the direction of a lamp base of the gas discharge lamp.
  • the mounting base is preferably made of ceramic and can be used for additional storage of the electrode insert on the lamp base of the lamp bulb.
  • the mounting base is hollow on the inside, electrical connection pins or lines and/or support rods can be fed through in an electrically insulated manner from one another.
  • the intermediate wall, the mounting plate and the mounting base are preferably made in one piece. This avoids component gaps that can lead to electrical flashovers when the discharge is ignited.
  • the anode-side assembly comprises an anode housing, which surrounds the holding profile and a stack of components held thereon, and the cathode-side assembly comprises a cathode housing for accommodating the cathode.
  • the additional housing of the assemblies shields the discharge arc from the environment, prevents parasitic secondary discharges and thus supports the guidance of the discharge arc through the aperture
  • the cathode housing is composed of several molded parts which are connected to one another by means of a plug connection, in particular a spigot connection made up of a plug-in lug and a slot.
  • the simple and dimensionally accurate assembly of the gas discharge lamp also contributes if the cathode housing has push-in tabs which can be bent and which correspond to longitudinal slots in the partition.
  • the assembly process for fastening the cathode housing to the intermediate wall includes pushing the insertion tabs through the longitudinal slots and bending the insertion tabs.
  • the anode housing is preferably provided with longitudinal slits which, when installed, run coaxially to the longitudinal slits of the intermediate wall.
  • the anode housing can also be mounted on the intermediate wall in one operation, in that the insertion tabs are inserted and bent both through the longitudinal slots in the intermediate wall and through the longitudinal slots in the anode housing.
  • three components, namely the intermediate wall, the anode housing and the cathode housing, are connected to one another simultaneously and with dimensionally accurate positioning by means of the spigot connection made up of the insertion lug and the slot.
  • the gas discharge lamp comprises a glass base plate mounted in the lamp bulb, on which a plurality of retaining rods and a plurality of electrical connecting pins are mounted, the base plate, the retaining rods and the connecting pins forming a prefabricated assembly which is electrically and mechanically connected to the electrode insert are.
  • the locking of the mounting plate on the support rods is preferably effected by widening the support rod areas directly above and/or below the mounting plate. In addition or as an alternative to this, locking is carried out above the mounting plate by slitting the upper end of the support rod and bending over the slit ends.
  • FIG. 1 shows an embodiment of an electrode insert for a deuterium lamp using an exploded view
  • FIG. 2 shows an embodiment of a cathode-side housing for the electrode insert from FIG. 1 in an exploded view
  • FIG. 3 shows the cathode-side housing of FIG. 2 in an assembly drawing
  • FIG. 4 several views of the electrode insert from FIG. 1,
  • FIG. 5 shows a photo of a ceramic intermediate wall for an electrode insert in a plan view of the holding profile with the front panel inserted
  • FIG. 6 shows an alternative embodiment of a partition for an electrode insert in a three-dimensional representation
  • FIG. 7 shows a photo of an electrode insert similar to that of FIG. 1 with a ceramic partition with a broken-out part of the holding profile for demonstrating the stack of components lying therein
  • Figure 8 is a photograph of the electrode insert of Figure 7 assembled with support rods and electrical connection pins and a glass plate (as base of a deuterium lamp) and other individual parts of the electrode insert,
  • FIG. 9 shows a photo with two variants of a housing for the anode-side assembly
  • FIG. 10 shows a schematic sketch of a gas discharge lamp according to the invention in a view of the rear
  • FIG. 11 shows a disc-shaped panel with lateral spring elements and a receiving socket for an electrical connection pin in a plan view.
  • the directional cross drawn in above the exploded view of the electrode insert according to FIG. 1 serves to clarify position or orientation information that is used in the following description of the electrode insert.
  • the central component of the electrode insert 1 is a ceramic partition wall 2 serving as a carrier assembly for several components.
  • Two identical, essentially cylindrical and C-shaped holders 3 protrude vertically from the rear side 21 of the ceramic partition wall 2, with their open C sides opposite and which are also referred to below as “C towers” 3 .
  • the C-towers 3 define a substantially cylindrical intermediate space which extends coaxially to the optical axis 11 . This is used to accommodate and hold a stack of a large number of components arranged one behind the other, which is assigned the reference number 4 overall and which is also referred to below as the “panel stack”.
  • the essentially cylindrical intermediate space has an almost circular cross section with a minimum internal diameter of 8 mm.
  • aperture stack 4 there are three screens 51, 52, 53 made of molybdenum, which are separated from one another and electrically insulated by spacer rings 61, 62 made of ceramic. This is followed at the rear by an anode 7, delimited on both sides by ceramic discs 81, 82, with a central bore 7a and connecting lugs 7b.
  • the aperture stack 4 is closed on the outside by a spring washer 9 .
  • a mounting bracket 10 made of molybdenum is used to fix the diaphragm stack 4 between the C towers 3, which can be inserted through bores 10a in the C Towers 3 is performed.
  • the spacer rings 61, 62 and the ceramic discs 81, 82 are circular and have a diameter of 7.9 mm. Any areas of the other components 51, 52, 53, 7, 9 that protrude beyond the circular shape extend through a free gap between the two C-towers 3 and therefore also fit into the gap; they serve to align the components during assembly support and they contribute to the anti-twist protection.
  • the diaphragms 51, 52, 53 each have a diaphragm bore 51a, 52a, 53a with a diameter of 0.3 mm, the centers of the diaphragm bores 51a, 52a, 53a lying on the optical axis 11.
  • the front screen 51 is also provided with contact legs 51c for receiving an electrical connection pin (26), via which an additional auxiliary ignition pulse can be applied to the front screen 51. Otherwise, it is the task of the screens 51, 52, 53 to constrict the plasma of the deuterium lamp and thus to generate a plasma with a high local luminance that is precisely localized.
  • the screens 51, 52, 53 each have two elastically resilient, integral brackets on both sides, which are produced by a lateral peripheral incision in the screen edge and which are referred to below as “spring legs” 51b, 52b, 53b.
  • the “spring legs” 51b, 52b, 53b exert a force on the diaphragms 51, 52, 53 in the direction perpendicular to the optical axis 11 and press them against two contact beads 31 in the upper half of the C towers 3.
  • the two Spring legs 51b, 52b, 53b themselves are supported against two other contact beads 32 in the lower half of the C-towers 3, so that all panels 51, 52, 53 are held between the C-towers 3 with a total of four contact points (four-point bearing). .
  • the two contact beads 31 in the upper half of the C towers 3 lie on the same radius from the optical axis 10 . This ensures that all the screens 51, 52, 53 of the screen stack 4 are centered on the optical axis 11 of the deuterium lamp without additional aids, which is important for optimum luminance of the deuterium lamp.
  • the apertures 51, 52, 53 of the aperture stack 4 aligned on the optical axis 11 of the deuterium lamp form a channel on the projection of the optical axis 11, the diameter of which corresponds to that of the individual aperture bores 51a, 52a, 53a.
  • the disadvantage of a correspondingly long individual channel with regard to the ignition behavior is avoided by separating the screens 51, 52, 53 by means of the ceramic spacer rings 61, 62.
  • the panels have thicknesses in the range from 0.1 to 1 mm, in the exemplary embodiment it is 0.5 mm.
  • the ceramic spacer rings 61, 62 determine the aperture spacing and have thicknesses ranging from 0.1 to 1 mm; in the exemplary embodiment, it is 0.25 mm.
  • the front ceramic disc 81 is arranged behind the last panel 53 and has a thickness in the range of 0.1 to 1 mm, in the exemplary embodiment it is 0.8 mm.
  • the thickness of the rear ceramic disk 82 is designed such that the diaphragm stack 4 has a total length of 4 mm (without spring washer 9 and retaining clip 10).
  • an electrical terminal pin 26 is welded to the anode pin of the lamp base.
  • the deuterium lamp heats up to an operating temperature above room temperature.
  • the thickness of the spring washer 9 at 0.2 mm and its bending radius at 6 mm are designed so that on the one hand the components in the component stack 4 cannot slip and on the other hand the thermal expansion of the component stack 4 during operation of the deuterium lamp can be compensated .
  • the spring-loaded mounting of the screens 51, 52, 53 also allows compensation for the different thermal expansions of ceramic (the spacer and insulating discs) and molybdenum (the screens) despite the freedom from play.
  • the choice of molybdenum orifice material ensures spring properties over the entire temperature range.
  • the thickness and number of the apertures as well as the aperture diameter influence the ignition behavior, the burning voltage and the luminance of the deuterium lamp. As the number and thickness of the screens increase and the diameter of the screen opening decreases, it becomes more difficult to ignite the lamp and the burning voltage increases.
  • the total length of the diaphragm channel is defined by the diaphragms 51 , 52 , 53 including the spacer discs 61 , 62 . It turns out to be cheaper with one Defined overall length of the aperture channel to use several thin apertures than a few thick apertures. In this case, the ignition is more reliable and the burning voltage is lower. This could be proven in experiments.
  • the aperture diameter of the aperture is usually less than 0.5 mm (0.3 mm in the exemplary embodiment), an aperture thickness of 0.5 mm, an aperture spacing of 0.25 mm (thickness of the spacer discs 61, 62) and an aperture number of 3 , resulting in a total canal length of 2.00 mm.
  • Both the diaphragm stack 4 on the rear side 21 and the cathode on the front side 22 of the ceramic partition 2 are each enclosed by a housing 100, 200 for plasma guidance.
  • FIG. 2 shows the front assembly 200 mounted on the front of the ceramic partition 2, which encloses the cathode space.
  • This consists of a metal front 201 with a light exit window 201a, which corresponds to an opening (reference number 2a in Figure 4(c)) in the ceramic partition 3, a metal intermediate plate 203 with a cathode window 203b, an upper metallic end plate 204 and a lower one ceramic end plate 202 together.
  • the metal intermediate plate 203, the upper end plate 204 and the ceramic end plate 202 with tabs (202a, 203a, 204a) are inserted into corresponding slots 201b in the metal front 201.
  • Figure 3 shows the metal faceplate assembly 200 in assembly.
  • the position of the wound cathode 205 is indicated.
  • the metal front 201 is bent in a U-shape and has two rear-pointing tabs 201c, by means of which it is attached to the front 22 of the ceramic partition 2.
  • the two tabs 201c are inserted through two corresponding slots (reference number 2b in FIG. 4(a)) in the ceramic partition 2 and then bent over.
  • Alternative technologies such as riveting or welding are more complex. Welding also has the disadvantage that heating the Materials will leave traces of oxidation which may adversely affect the operation of the deuterium lamp.
  • the diaphragm stack 4 together with the anode 7 are surrounded by an anode housing 100, the rear wall 101 of which has a bore 102 on the optical axis 11 and which enables the deuterium lamp according to the invention to be used in combination with an incandescent lamp.
  • the light from the incandescent lamp shines through the deuterium lamp (shine through operation) in order to generate a combined UV-VIS spectrum.
  • the anode housing 100 reduces secondary discharges, ie discharges that do not pass through the channel of the diaphragm stack 4.
  • the anode casing 100 can be made of metal or ceramic. It is preferably made of metal in order to keep the weight and cost of the deuterium lamp low.
  • the anode housing 100 For attachment to the intermediate wall 2, the anode housing 100 is provided with two laterally protruding wings 103, in each of which a longitudinal slot 103a runs from top to bottom. For attachment, the tabs 201c of the front assembly 200 are also inserted through these longitudinal slots 103a.
  • Integral components of the ceramic partition 2 are a mounting plate 23 pointing rearward at a right angle and a mounting base 24.
  • a base plate 181 shown in FIG. 8
  • three metal retaining pins 25 are provided which run along the mounting base 24. and the ends of which extend through through-holes (reference numeral 23a in Fig. 4(d)) of the mounting plate 23 on one side and through through-holes of the base plate 181 on the other side.
  • the ceramic partition 2 is thus mounted at three support points on the base plate 181 of the deuterium lamp via the three retaining pins 25 .
  • the free ends of the retaining pins 25 are crimped, welded, pinched or bent over.
  • the ceramic partition 2 can be mounted without play implement the lower support points on the base plate 181. This is important for the exact localization of the plasma during lamp operation.
  • the retaining pins 25 are squeezed on the underside of the mounting plate 23 in order to create contact points here that define the height of the ceramic partition 3 above the base plate 181 .
  • the support points are located on the retaining pins 25 directly below the mounting plate 23. They can either be crimped onto the retaining pins as sleeves, or the retaining pins 25 themselves are squeezed so that material protrudes beyond the actual diameter of the retaining pins 25, which serves as a contact surface .
  • the retaining pins 25 above the mounting plate 23 are not bent over on one side, but instead are slotted in the middle and the slot ends are bent over symmetrically in two directions.
  • Additional through-holes in the mounting plate 23 are used for electrical contacting of the electrodes (anode, auxiliary anode and cathode (with two terminals)).
  • electrical connection pins 26 extend on the one hand through the through-holes in the mounting plate 23 to the corresponding electrodes, and on the other hand through through-holes in the base plate to the electrical connection elements of the deuterium lamp.
  • FIG. 4 shows a side view of the electrode insert 1 and Figure 4(e) an assembly.
  • the two lateral spring legs 51b and the kerf 51d for their production can be clearly seen from the top view of the holding profile 3 with the foremost panel 51 inserted therein according to FIG.
  • the spring legs 51b rest against the two lower contact points 32 of the C-towers 3 and press the cover 51 against the two upper contact points 31.
  • the photo shows a variant of a ceramic intermediate plate 2, which is provided with double slots 2d on the side for the assembly of anode housing and cathode housing for the insertion of corresponding connecting lugs.
  • FIG. 6 shows an embodiment of an intermediate wall 62 for an electrode insert with an alternative holding profile and the panel stack 4 mounted therein.
  • the profiles 63 are essentially rectangular, each with an indented longitudinal side that lies opposite one another and defines the receiving space for the diaphragm stack 4 .
  • FIG. 7 shows an electrode insert 71 with a ceramic intermediate wall 72 with a breakout 182 in the area of one of the retaining profiles 3.
  • the breakout 182 makes the aperture stack 4 and its fixation by means of the spring washer 9 and the retaining clip 10 visible.
  • the construction of the electrode insert 71 essentially corresponds to that of the electrode insert 1 of FIG.
  • the photo from FIG. 8 shows (a) the base plate 181 in connection with the mounting plate 23 of the electrode insert 71 from FIG. 7 (with the additional breakout 182). And it shows another time (b) the base plate 181 in connection with only the support rods 25 and the connection pins 26.
  • the base plate 181 can be made of soft glass or of quartz glass.
  • the connection pins 26 preferably consist of an iron-nickel-cobalt alloy with a coefficient of thermal expansion adapted to the coefficient of thermal expansion of soft glass, and in the case of quartz glass, the connection pins 26 preferably consist of molybdenum.
  • the ensemble of the components base plate 181, holding rods 25 and connection pins 26 is preferably a prefabricated assembly which only has to be electrically and mechanically connected to the electrode insert 71 during further processing to form the gas discharge lamp.
  • the part (c) is a case 700 for the anode-side assembly
  • the part (d) is a case 800 for the cathode-side assembly.
  • the housing 700 is provided with a double slot 701 and the housing 800 is provided with a double tab 801 for mounting on the ceramic partition 72 .
  • the ceramic partition 72 also has a matching double slot 72a for this purpose.
  • FIG. 9 shows a photograph with two alternative embodiments of the housing for the anode side assembly.
  • the housing (a) consists of A ⁇ Os ceramic.
  • the housing (b) is made of nickel.
  • the rear wall has a bore 702 in each case, which enables the deuterium lamp to be used in combination with an incandescent lamp.
  • the sketch in FIG. 10 schematically shows a rear view of a gas discharge lamp 1000 according to the invention.
  • the gas discharge lamp 1000 comprises a quartz glass lamp bulb 1001 mounted in a ceramic base 1002, which contains a filling gas in the form of pure deuterium and which encloses an electrode insert 1, as explained with reference to FIG.
  • the electrode insert 1 comprises a ceramic intermediate wall 2 on which a large number of components are mounted, including a cathode housing 200 with the light exit window 201a.
  • the lamp bulb 1002 is provided with a flat base plate 181.
  • the assembly of a retaining rod 25 on the base plate 181 by means of a crimped connection 181a executed on both sides of the base plate 181 is shown schematically (representing all other retaining rods 25 explained with reference to FIG. 1).
  • FIG. 11 schematically shows the disk-shaped screen 51 from FIG. 1 in an enlarged representation and in a plan view of a flat side.
  • the panel 51 has an aperture hole 51a and two elastically resilient brackets 51b on each side. These are an integral part of the screen 51 . They are created by an incision in the screen material, which runs from the edge over a circumferential angle of about 45 degrees essentially peripherally along the edge. In the installed state, the spring legs 51b produced in this way rest against two upper contact points and two lower contact points of the holder 3, which are indicated in FIG. 11 with the reference numerals 51d.

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Abstract

Bekannte Gasentladungslampen, wie beispielsweise Deuteriumlampen, haben einen mit Gas gefüllten Lampenkolben, der einen Elektrodeneinsatz umgibt. Um eine Gasentladungslampe mit hoher Strahldichte bereitzustellen, die sich durch einfachen konstruktiven Aufbau bei gleichzeitig guter Zündung und niedriger Brennspannung auszeichnet, wird vorgeschlagen, dass der Elektrodeneinsatz (1) aufweist: (a) eine Zwischenwand (21, 22) aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, (b) eine an einer Vorderseite der Zwischenwand montierte, kathodenseitige Baugruppe (200), die eine Kathode, ein Kathodenfenster und ein Lichtaustrittsfenster umfasst, (c) eine an einer Rückseite der Zwischenwand montierte, anodenseitige Baugruppe, umfassend eine Anode (7) und mindestens eine Blende (51-53), die mit dem Lichtaustrittsfenster eine optische Achse (11) definiert, entlang der eine durch Entladung erzeugte Strahlung aus dem Lichtaustrittsfenster abgegeben wird, wobei mindestens die Anode und die Blende zu einem Bauteil-Ensemble (4) zusammengefasst sind, und wobei von der Rückseite (21) der Zwischenwand mindestens ein Halteprofil (3) zur Halterung des Bauteil-Ensembles absteht.

Description

BESCHREIBUNG
Gasentladungslampe, insbesondere Deuteriumlampe
Technischer Hintergrund
Die Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe, insbesondere eine Deuteriumlampe, mit hoher lokaler Strahldichte. Derartige Gasentladungslampen werden beispielsweise für Spektroskopieanwendungen eingesetzt.
Stand der Technik
Die gängigen Konzepte am Markt zur Erzeugung hoher Strahldichten bei Deuteriumlampen beruhen auf einer langgezogenen, kanalartigen Blende. Diese Ausführungsform hat allerdings den Nachteil, dass sich die Lampe bei einem einzigen langen Kanal schwer zünden lässt. Auch die Brennspannung der Lampe wird durch den langen Blendenkanal gegenüber einer Standard-Deuteriumlampe mit einer einzelnen, flachen Blende deutlich angehoben, was sich negativ auf die Lebensdauer auswirkt.
Um insbesondere den Effekt der erschwerten Zündung zu kompensieren, müssen Zusatzelektroden in die Lampe eingebracht werden, die die Komplexität im Aufbau und in der elektrischen Ansteuerung der Lampe erhöhen.
Aus der DE 19628 925 A1 ist eine UV-Entladungslampe bekannt, mit einem Lampenkolben aus Quarzglas und einem darin angeordneten Elektrodengehäuse, welches eine Anode und eine Kathode enthält. Zwischen den beiden Elektroden befindet sich eine Blenden- Anordnung aus mehreren optischen Blenden aus hochschmelzendem Werkstoff. Die Blendenöffnung dient zur Einschnürung der zwischen den Elektroden erzeugten Bogenentladung. Die Mehrfachblenden- Anordnungen führt zu einer starken Erhöhung beziehungsweise Vervielfachung der Strahldichte durch Bildung mehrerer Plasmakugeln bei verhältnismäßig geringem Aufwand. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind drei Blenden vorgesehen, die jeweils einzelnen über steuerbare Schalter mit der Spannungsversorgung der Elektroden verbunden sind, wobei die Blenden aufeinanderfolgend durchgezündet werden. Die Blenden nehmen hierbei eine Hilfsanodenfunktion wahr, die eine schrittweise Zündung der Deuteriumlampe ermöglicht, woraus sich eine erhöhte Zündsicherheit ergibt.
Die EP 1 437 760 A1 beschreibt eine Deuteriumlampe mit einem gasdichten Lampenkolben aus Glas mit einem Lampenfuß (Boden) und zylinderförmiger Seitenwand, von der ein Teil als lichtemittierendes Fenster dient. In dem Lampenkolben ist eine lichtemittierende Baugruppe (Elektrodeneinsatz) untergebracht, die ein elektrisch leitendes Gehäuse aus Nickel aufweist. An das distale Gehäuse-Ende ist ein Schaft angeschweißt, der mit dem Lampenfuß verbunden ist. Die lichtemittierende Baugruppe umfasst eine scheibenförmige Anode, und mehrere Blenden, die den Entladungspfad begrenzen. Die Anode ist am distalen Ende eines aufrechtstehenden Stiftes angeschweißt, der wiederum am Lampenfuß befestigt ist. Die Blenden bestehen aus Molybdän oder Wolfram und haben eine Blendenöffnung mit einem Durchmesser von etwa 0,5 bis 1 mm. Sie sind jeweils über eine metallische Trägerplatte am Gehäuse befestigt. Am Gehäuse ist außerdem eine metallische Frontabdeckung mit einer Lichtdurchgangsöffnung in Richtung der optischen Achse befestigt. Die Kathode ist einer Kathodenkammer des Gehäuses seitlich zur optischen Achse untergebracht. Dadurch wird verhindert, dass sich am lichtemittierenden Fenster Material niederschlägt, das von der Kathode abgesputtert oder verdampft wird.
Aus der DE 10 2014 105 028 A1 ist eine Deuterium lampe mit einem mit Gas gefüllten Lampenkolben, der einen Elektrodeneinsatz umgibt bekannt. Der Elektrodeneinsatz umfasst eine Blende zwischen Anode und Kathode und eine Gehäusezwischenwand aus Keramik. Auf der einen Seite der gehäuse-Zwischenwand sind die Kathode, ein Kathodenfenster und ein Lichtaustrittsfenster angeordnet, und auf der anderen Seite ist die Anode angeordnet.
Technische Aufgabenstellung
Infolge der Mehrfachblenden zeigen die bekannten Gasentladungslampen eine vergleichsweise hohe Strahldichte. Ihre Elektrodeneinsätze setzen sich jedoch aus einer Vielzahl von einzelnen Bauteilen zusammen. Bei der Montage und Justierung dieser Bauteile müssen Abstände und Orientierung zueinander und in Bezug auf die optische Achse exakt und reproduzierbar eingehalten werden, was insbesondere problematisch ist, wenn die Bauteile mittels Haltestäben und Schweißverbindungen positioniert werden müssen. Gerade bei strengen Anforderungen an die Maßhaltigkeit und Präzision der Gasentladungslampen sind der Fertigungsaufwand in Bezug auf Dauer und Kosten sowie die Ausschussrate groß.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gasentladungslampe mit hoher Strahldichte bereitzustellen, die sich durch einfachen konstruktiven Aufbau bei gleichzeitig guter Zündung und niedriger Brennspannung auszeichnet.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Gasentladungslampe, insbesondere eine Deuteriumlampe, einem mit Gas gefüllten Lampenkolben, der einen Elektrodeneinsatz mit den Merkmalen von Anspruch 1 umgibt. Der Elektrodeneinsatz umfasst:
(a) eine Zwischenwand aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff,
(b) eine an einer Vorderseite der Zwischenwand montierte, kathodenseitige Baugruppe, die eine Kathode und ein Lichtaustrittsfenster umfasst,
(c) eine an einer Rückseite der Zwischenwand montierte, anodenseitige Baugruppe, umfassend eine Anode und mindestens eine Blende, die mit dem Lichtaustrittsfenster eine optische Achse definiert, entlang der eine durch Entladung erzeugte Strahlung aus dem Lichtaustrittsfenster abgegeben wird, wobei mindestens die Anode und die mindestens eine Blende zu einem Bauteil- Ensemble zusammengefasst sind, und wobei von der Rückseite der Zwischenwand mindestens ein Halteprofil zur Halterung des Bauteil-Ensembles absteht.
Der Elektrodeneinsatz ist diejenige Bauteilgruppe, die das Licht der Bogenentladung zwischen Anode und Kathode erzeugt und durch das Lichtaustrittsfenster auf den Lampenkolben der Entladungslampe emittiert. Der Elektrodeneinsatz umfasst eine Zwischenwand aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, wie beispielsweise aus Keramik und insbesondere aus Aluminiumoxidkeramik. Die Zwischenwand trägt auf ihrer einen Wandungsseite (hier als „Vorderseite“ bezeichnet) eine kathodenseitige Baugruppe, und auf der anderen Wandungsseite (hier als „Rückseite“ bezeichnet) trägt sie eine anodenseitige Baugruppe.
Die anodenseitige Baugruppe umfasst die Anode und mindestens eine Blende, bevorzugt mindestens zwei Blenden. Gegebenenfalls sind die Blenden voneinander beabstandet und elektrisch voneinander isoliert, so dass jede der Blendenöffnungen zu einer Einschnürung der Bogenentladung führt und die Ausbildung einer Plasmakugel sowie eines „Halo“ vor und hinter der Blendenöffnung bewirkt. Dadurch wird zusätzliche Strahldichte erzeugt.
Mindestens die Blende und die Anode sind zu einem gemeinsamen Bauteil-Ensemble zusammengefasst, vorzugsweise zu einem stapelförmigen Bauteil-Ensemble, das im Folgenden auch als „Bauteil-Stapel“ bezeichnet wird.
Zur Halterung des Bauteil-Ensembles steht von der Rückseite der Zwischenwand ein Halteprofil ab. Das Halteprofil steht beispielsweise im rechten Winkel von der Zwischenwand-Rückseite. Es ist vorzugsweise integraler Bestandteil der Zwischenwand oder es ist mit der Zwischenwand unmittelbar oder mittelbar - über ein Zwischenelement verbunden ist. Das Halteprofil besteht aus einem einzigen Halteelement, beispielsweise einem zylinderförmigen oder konischen Profilelement, oder es setzt sich aus mehreren Halteelementen zusammen, beispielsweise aus mehreren zylinderförmigen und/oder konischen Profilelementen. Diese sind beispielsweise an der Rückseite der Zwischenwand so verteilt, dass sie einen seitlich mehr oder weniger geschossenen Aufnahmeraum um die optische Achse definieren, der zur Aufnahme des Bauteil-Ensembles dient. Dieser Aufnahmeraum hat beispielsweise eine zylinderförmige Innengeometrie; er kann sich von der Rückseite ausgehend aber auch mindestens über einen Teil seiner Erstreckungslänge konisch erweitern. Die dem Aufnahmeraum zugewandten Wandungen der Profilelemente können in der Draufsicht gerade sein oder sie können gebogen sein, vorzugsweise haben sie in der Draufsicht beispielsweise einen U-förmigen, V-förmigen, C-förmigen oder hufeisenförmigen Querschnitt. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Halteprofil mindestens zwei rohrschalenförmige Profilteile, die um die optische Achse angeordnet sind und die sich mit ihren offenen Seiten gegenüberliegen. In dem Halteprofil oder an dem Halteprofil wird das Bauteil-Ensemble aufgenommen. Außer der mindestens einen Blende und der Anode kann das Bauteil-Ensemble andere Bauteile umfassen, wie etwa mindestens eine weitere Blende und Abstandselemente oder Isolierelemente. Alle Bauteile des Ensembles können kraft-, reib- oder formschlüssig miteinander verbunden sein, so dass das Bauteil-Ensemble insgesamt in dem oder an dem Halteprofil gehalten wird. Eine separate Halterung einzelner Bauteile des Ensembles, insbesondere des Stapels, ist daher nicht erforderlich. Bereits dies erleichtert die Montage des Elektrodeneinsatzes.
Bei einem stapelförmigen Bauteil-Ensemble haben diese Bauteile in der Regel Scheiben- oder Ringform und bilden durch Über- oder Aneinanderlegen einen im Wesentlichen zylinderförmigen Bauteil-Stapel mit planparallelen Auflageflächen. Durch Anpressen der Auflageflächen aufeinander entsteht eine reib- oder kraftschlüssige Verbindung. Diese Anordnung der Bauteile vereinfacht die Montage und sie erhöht die Genauigkeit der Positionierung der Bauteile zueinander.
Bei einer Ausgestaltung der mindestens einen Blende als elektrisch aktives Bauteil mit einem separat einstellbaren elektrischen Potenzial wird eine besonders einfache elektrische Kontaktierung erleichtert, wenn mindestens eine der Blenden, vorzugsweise die vorderste Blende, einen Kontakt für einen elektrischen Anschlussstift aufweist.
Der Kontakt ist vorzugsweise als Buchse zur Aufnahme des Anschlussstiftes ausgestaltet, beispielsweise mit elastischen verformbaren Wänden, die den Anschlussstift federnd umgreifen und fixieren.
Bei einem als Bauteil-Stapel ausgelegten Bauteil-Ensemble wird hinsichtlich des Zusammenspiels von Bauteil-Stapel und Halteprofil eine Ausführungsform bevorzugt, bei der der Bauteil-Stapel eine Stapelhöhe und einen Stapelumfang aufweist, und das Halteprofil den Stapel-Umfang über die Stapelhöhe mindestens teilweise umschließt.
Das von der Zwischenwand-Rückseite abstehende Halteprofil besteht aus einem Profilelement oder aus mehreren um die optische Achse verteilten Profilelementen, die einen Raum um die optische Achse definieren, der zur Aufnahme des Bauteil-Stapels dient. Der Raum ist seitlich geschlossen oder er ist mehr oder weniger seitlich offen. Die Höhe dieses Raumes wird durch die Länge der Profilelemente bestimmt, also durch den Abstand des freien Endes des kürzesten Halteprofils von der Zwischenwand-Rückseite. Diese Höhe ist größer als die Stapelhöhe, so dass der Bauteil-Stapel in der Halteprof il- Aufnahme vollständig aufgenommen werden kann.
Dabei erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Bauteil-Stapel ein Federelement umfasst, das ausgelegt ist, den Bauteil-Stapel gegen die Zwischenwand zu drücken.
Das Federelement übt eine Druckkraft in Richtung einer Bauteil-Stapel-Mittelachse aus. Durch den Druck des Federelements werden alle Bauteile des Stapels, die sich zwischen der Zwischenwand-Rückseite und dem Federelement befinden, gegeneinandergepresst, und so durch Reib- oder Kraftschluss sowohl in ihrer axialen Position als auch in ihrer radialen Position fixiert.
Die Montage mittels Federelement, beispielsweise einer Federscheibe oder einem Federclip, hat darüber hinaus den Vorteil, dass sie schnell und einfach auszuführen ist.
Das Federelement trägt so zur Vereinfachung der Montage und zur Reproduzierbarkeit der Bauteil-Positionierung bei. Es ist in der Regel - aber nicht notwendigerweise - das am weitest außen liegende Bauteil des Bauteil-Stapels. Es liegt an einem Widerlager an, das sich außerhalb des Bauteil-Stapels befindet, beispielsweise an einem Haltebügel.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Gasentladungslampe umfasst das Bauteil- Ensemble Isolierelemente und mindestens ein Abstands-Ausgleichselement.
Die Isolierelemente dienen einerseits zur elektrischen Isolierung der Blenden voneinander oder gegenüber anderen Bauteilen, die auf unterschiedlichem elektrischem Potenzial liegen. Andererseits ermöglichen sie - allein durch ihre Dicke - ein exaktes Einstellen des gewünschten Abstandes zwischen benachbarten Blenden.
Das Abstands-Ausgleichselement dient zur Einstellung einer vorgegebenen Höhe des Bauteil-Stapels.
Bei dem oben erläuterten Bauteil-Ensemble sind mindestens eine scheibenförmige Blende, vorzugsweise sind zwei oder mehr scheibenförmige Blenden und die Anode sowie andere Bauteile zu einem Bauteil-Stapel zusammengefasst. Dieser Bauteil- Stapel stellt unabhängig von der Art und Weise seiner Halterung, der Anordnung der Bauteile des Ensembles zueinander und etwaiger vorteilhafter Ausführungsformen einzelner Bauteile eine Erfindung dar, die in einer Gasentladungslampe einsetzbar ist. Bei einem innerhalb einer Aufnahme des Halteprofils seitlich mindestens teilweise umschlossenen Bauteil-Ensemble kann es ein gewisses mechanisches Spiel in der Halteprofil-Aufnahme geben. Insbesondere die Blendenöffnung beziehungsweise die Blendenöffnungen sollten aber möglichst exakt auf der optischen Achse liegen. Zur Verbesserung der radialen Positionierung der einzelnen Blende beziehungsweise der axialen Fluchtung der Blenden im Bauteil-Stapel weist bei einer bevorzugten Ausführungsform mindestens eine der Blenden, vorzugsweise weisen alle Blenden, Federelemente auf, die sich beispielsweise an dem Halteprofil abstützen.
Die Federelemente sind idealerweise integrale Bestandteile der Blende. Sie können beispielsweise erzeugt werden, indem auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Blende vom Blendenrand ausgehend mehr oder weniger peripher in das Blendenmaterial eingeschnitten wird, wodurch ein länglicher Bügel am Blendenrand gebildet wird, der mit dem übrigen Blendenmaterial verbunden bleibt und der im Rahmen der Schnittfugenbreite elastisch verformbar ist.
Gegebenenfalls ist die mindestens eine Blende als Blenden-Scheibe ausgebildet, wobei die integralen Federelemente durch periphere Scheiben-Randeinschnitte an sich gegenüberliegenden Seiten der Blenden-Scheibe erzeugte, flexible Bügel ausgelegt sind.
Den Federelementen sind gegebenenfalls in der Halteprofil-Aufnahme Widerlager zugeordnet, auf denen sie sich abstützen. Die infolge der elastischen Verformung erzeugte Federkraft wird von einem anderen Kontaktpunkt aufgenommen, der sich in Kraftrichtung gesehen auf der gegenüberliegenden Seite der Aufnahme befindet. Insgesamt ergeben sich durch die beiden Federelemente für die Blende vier definierte Kontaktpunkte innerhalb der Halteprofil-Aufnahme und damit eine reproduzierbare und exakte Vierpunktlagerung der Blende in der Aufnahme. Dies trägt zu einer einfachen Montage und genauen Justierung der Blendenöffnungen in der optischen Achse bei.
Bei Ausführungsformen der Bauteil-Ensembles mit mehreren scheibenförmigen Blenden und Verwendung der Blenden mit anderen scheibenförmigen Bauteilen in einem Bauteil-Stapel, sind vorzugsweise alle Blenden mit derartigen Federelementen ausgestattet. Dadurch fluchten die Blendenöffnungen der axial beanstandet voneinander angeordneten und jeweils mittels Vierpunktlagerung in der Aufnahme gelagerten Blenden auf der optischen Achse. Durch Anpressen der Planseiten der scheibenförmigen Bauteile des Stapels ergibt sich eine Fügeverbindung der Bauteile des Stapels auch allein durch Reibschluss (=Kraftschluss) und damit eine exakte Positionierung des Bauteil-Stapels insgesamt.
Die oben erläuterte Ausgestaltung der Blende mit integralen Federelementen stellt unabhängig von der Art und Weise ihrer Anordnung in einem Bauteil-Stapel oder anderer etwaiger vorteilhafter Ausführungsformen der Blende eine Erfindung dar, die in einer Gasentladungslampe einsetzbar ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Gasentladungslampe ist an der Rückseite der Zwischenwand eine Montageplatte angeordnet, die mit Durchgangsbohrungen versehen ist, durch die sich Anschlusselemente zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zur kathodenseitigen Baugruppe und zur anodenseitigen Baugruppe erstrecken.
Die Zwischenwand und die Montageplatte sind vorzugsweise einstückig ausgeführt. Die Montageplatte steht beispielsweise im rechten Winkel von der Zwischenwand-Rückseite ab.
Durch die Durchgangsbohrungen der Montageplatte sind elektrische Anschlüsse zu der kathodenseitigen Baugruppe und zur anodenseitigen Baugruppe geführt. Damit sind an Anode, Kathode und anderen Bauteilen, wie etwa einer Blende, elektrische Potenziale durch die Verbindung zu einer außerhalb des Lampenkolbens liegenden Spannungsquelle einstellbar.
Außerdem können an der Montageplatte Haltestäbe angreifen, die zur Befestigung des Elektrodeneinsatzes im Lampenkolben dienen.
Außerdem kann die Montageplatte mit einem hohlen Montagesockel verbunden sein, der sich im Einbauzustand in Richtung eines Lampenfußes der Gasentladungslampe erstreckt.
Der Montagesockel besteht vorzugsweise aus Keramik und kann zur zusätzlichen Lagerung des Elektrodeneinsatzes auf dem Lampenfuß des Lampenkolbens dienen. Da der Montagesockel innen hohl ist, können außerdem elektrische Anschlussstifte- oder - leitungen und/oder Haltestäbe elektrisch voneinander isoliert hindurchgeführt werden. Die Zwischenwand, die Montageplatte und der Montagesockel sind vorzugsweise einstückig ausgeführt. Dadurch werden Bauteil-Spalten vermieden, die zu elektrischen Überschlägen bei der Zündung der Entladung führen können.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Gasentladungslampe umfasst die anodenseitige Baugruppe ein Anodengehäuse, das das Halteprofil und einen daran gehaltenen Bauteil-Stapel umgibt, und die kathodenseitige Baugruppe umfasst ein Kathodengehäuse zur Aufnahme der Kathode.
Die zusätzliche Einhausung der Baugruppen schirmt des Entladungsbogen von der Umgebung ab, verhindert parasitäre Nebenentladungen und unterstützt damit die Führung des Entladungsbogens durch die Blendenöffnung hindurch
Insbesondere im Hinblick auf eine einfache und maßgenaue Montage der Gasentladungslampe hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Kathodengehäuse aus mehreren Formteilen zusammengesetzt ist, die mittels einer Steckverbindung, insbesondere einer Zapfenverbindung aus Einstecklasche und Schlitz miteinander verbunden sind.
Zu der einfachen und maßgenauen Montage der Gasentladungslampe trägt auch bei, wenn das Kathodengehäuse umbiegbare Einstecklaschen aufweist, die mit Längsschlitzen der Zwischenwand korrespondieren.
Der Montagevorgang zur Befestigung des Kathodengehäuses an der Zwischenwand umfasst ein Durchstecken der Einstecklaschen durch die Längsschlitze und ein Umbiegen der Einstecklaschen.
Das Anodengehäuse ist bevorzugt mit Längsschlitzen versehen, die im Einbauzustand koaxial zu den Längsschlitzen der Zwischenwand verlaufen. Dadurch kann bei der Montage das Kathodengehäuse in einem Arbeitsgang auch das Anodengehäuse an der Zwischenwand montiert werden, indem die Einstecklaschen sowohl durch die Längsschlitze der Zwischenwand als auch durch die Längsschlitze des Anodengehäuses gesteckt und umgebogen werden. Bei dieser Ausführungsform der Gasentladungslampe werden mittels der Zapfenverbindung aus Einstecklasche und Schlitz gleichzeitig und mit maßgenauer Positionierung drei Bauteile miteinander verbunden, nämlich die Zwischenwand, das Anodengehäuse und das Kathodengehäuse. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Gasentladungslampe umfasst diese eine im Lampenkolben montierte Fußplatte aus Glas, an der mehrere Haltestäbe und mehrere elektrische Anschlussstifte montiert sind, wobei die Fußplatte, die Haltestäbe und die Anschlussstifte eine vorgefertigte Baugruppe bilden, die mit dem Elektrodeneinsatz elektrisch und mechanisch verbunden sind. Die Arretierung der Montageplatte an den Haltestäben erfolgt dabei vorzugsweise durch Verbreiterung der Haltestabsbereiche unmittelbar oberhalb und/oder unterhalb der Montageplatte. Ergänzend oder alternativ dazu erfolgt die Arretierung oberhalb der Montageplatte durch Einschlitzen des oberen Haltstab-Endes und Umbiegen der geschlitzten Enden.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer Patentzeichnung näher erläutert. Dabei zeigt im Einzelnen:
Figur 1 eine Ausführungsform eines Elektrodeneinsatzes für eine Deuteriumlampe anhand einer Explosionsdarstellung,
Figur 2 eine Ausführungsform eines kathodenseitigen Gehäuses für den Elektrodeneinsatz von Figur 1 in einer Explosionsdarstellung,
Figur 3 das kathodenseitige Gehäuse von Figur 2 in einer Zusammenbauzeichnung
Figur 4 mehrere Ansichten des Elektrodeneinsatzes von Figur 1 ,
Figur 5 ein Foto einer keramischen Zwischenwand für einen Elektrodeneinsatz in einer Draufsicht auf das Halteprofil mit eingelegter vorderster Blende,
Figur 6 eine alternative Ausführungsform einer Zwischenwand für einen Elektrodeneinsatz in einer dreidimensionalen Darstellung,
Figur 7 ein Foto eines Elektrodeneinsatz ähnlich dem von Figur 1 mit einer keramischen Zwischenwand mit einem Ausbruch des Halteprofils zur Demonstration des darin einliegenden Bauteil-Stapels
Figur 8 ein Foto des Elektrodeneinsatzes von Figur 7 im Zusammenbau mit Haltestäben und elektrischen Anschlussstiften und einer Glasplatte (als Fuß einer Deuteriumlampe) sowie anderen Einzelteilen des Elektrodeneinsatzes,
Figur 9 ein Foto mit zwei Varianten eines Gehäuses für die anodenseitige Baugruppe,
Figur 10 eine schematische Skizze einer erfindungsgemäßen Gasentladungslampe in einer Ansicht auf die Rückseite, und
Figur 11 eine scheibenförmige Blende mit seitlichen Federelementen und einer Aufnahmebuchse für einen elektrischen Anschlussstift in einer Draufsicht.
Das oberhalb der Explosionsdarstellung des Elektrodeneinsatzes gemäß Figur 1 eingezeichnete Richtungskreuz dient zur Verdeutlichung von Positions- oder Orientierungsangaben, die bei der folgenden Beschreibung des Elektrodeneinsatzes verwendet werden.
Zentrales Bauelement des Elektrodeneinsatzes 1 ist eine als Trägerbaugruppe für mehrere Bauteile dienende Keramikzwischenwand 2. Von der Rückseite 21 der Keramikzwischenwand 2 stehen senkrecht zwei baugleiche, im Wesentlichen zylindrische und in der Draufsicht C-förmige Halterungen 3 ab, die sich mit ihren offenen C-Seiten gegenüberliegen und die im Folgenden auch als „C-Türme“ 3 bezeichnet werden. Die C-Türme 3 definieren einen sich koaxial zur optischen Achse 11 erstreckenden, im Wesentlichen zylinderförmigen Zwischenraum. Dieser dient der Aufnahme und Halterung eines Stapels aus einer Vielzahl hintereinander angeordneter Bauelemente, dem insgesamt die Bezugsziffer 4 zugeordnet ist, und der im Folgenden auch als „Blendenstack“ bezeichnet wird. Der im Wesentlichen zylinderförmige Zwischenraum hat im Ausführungsbeispiel einen fast kreisförmigen Querschnitt mit einem minimalen Innendurchmesser von 8 mm.
Im Blendenstack 4 sind mehrere Blenden zusammengefasst; im Ausführungsbeispiel sind es drei Blenden 51 , 52, 53 aus Molybdän, die durch Abstandsringe 61 , 62 aus Keramik voneinander getrennt und elektrisch isoliert sind. Daran schließt sich nach hinten eine beidseitig von Keramikscheiben 81 , 82 begrenzte Anode 7 mit zentraler Bohrung 7a und Anschlussfahnen 7b an. Der Blendenstack 4 wird nach außen von einer Federscheibe 9 abgeschlossen. Zur Fixierung des Blendenstacks 4 zwischen den C-Türmen 3 dient ein Haltebügel 10 aus Molybdän, der durch Bohrungen 10a der C- Türme 3 geführt wird. Er dient als Widerlager für die Federscheibe 9, die durch ihre Federkraft den Blendenstack 4 nach vorne in Richtung der Keramikzwischenwand- Rückseite 21 drückt. Die Abstandsringe 61 , 62 und die Keramikscheiben 81 , 82 sind kreisrund und haben einen Durchmesser von 7,9 mm. Etwaige die Rundkreisform überragende Bereiche der anderen Bauteile 51 , 52, 53, 7, 9 erstrecken sich durch einen freien Spalt zwischen den beiden C-Türmen 3, passen daher ebenfalls in den Zwischenraum, sie dienen dazu, die Ausrichtung der Bauteile bei der Montage zu unterstützen und sie tragen zur Verdrehsicherung bei.
Die Blenden 51 , 52, 53 haben jeweils eine Blendenbohrung 51a, 52a, 53a mit einem Durchmesser von 0,3 mm, wobei die Mittelpunkte der Blendenbohrungen 51a, 52a, 53a auf der optischen Achse 11 liegen. Die vorderste Blende 51 ist außerdem mit Kontaktbeinchen 51c zur Aufnahme eines elektrischen Anschlussstiftes (26) versehen, über die ein zusätzlicher Hilfszündpuls auf die vorderste Blende 51 angelegt werden kann. Ansonsten ist es Aufgabe der Blenden 51 , 52, 53, das Plasma der Deuteriumlampe einzuschnüren und so ein Plasma mit hoher lokaler Leuchtdichte zu erzeugen, das präzise lokalisiert ist.
Die Blenden 51 , 52, 53 haben beidseitig jeweils zwei elastisch federnde, integrale Bügel, die durch einen seitlichen peripheren Einschnitt in den Blendenrand erzeugt sind, und die im Folgenden als „Federbeinchen“ 51 b, 52b, 53b bezeichnet werden. Die Federbeinchen“ 51b, 52b, 53b üben im eingebauten Zustand ein in Richtung senkrecht zur optischen Achse 11 gerichtete Kraft auf die Blenden 51 , 52, 53 aus und drücken diese gegen zwei Kontaktwulste 31 in der oberen Hälfte der C-Türme 3. Die beiden Federbeinchen 51 b, 52b, 53b selbst stützen sich gegen zwei andere Kontaktwulste 32 in der unteren Hälfte der C-Türme 3 ab, so dass alle Blenden 51 , 52, 53 mit insgesamt vier Kontaktpunkten (Vierpunktlagerung) zwischen den C-Türmen 3 gehalten werden. Die beiden Kontaktwulste 31 in der oberen Hälfte der C-Türme 3 liegen dabei auf demselben Radius von der optischen Achse 10 ausgehend. Hierdurch wird eine Zentrierung aller Blenden 51 , 52, 53 des Blendenstacks 4 auf der optischen Achse 11 der Deuteriumlampe ohne weitere Hilfsmittel gewährleistet, was für eine optimale Leuchtdichte der Deuteriumlampe wichtig ist. Die auf der optischen Achse 11 der Deuteriumlampe fluchtenden Blenden 51 , 52, 53 des Blendenstacks 4 bilden auf der Projektion der optischen Achse 11 einen Kanal, dessen Durchmesser dem der einzelnen Blendenbohrungen 51a, 52a, 53a entspricht. Der Nachteil eines entsprechend langen einzelnen Kanals hinsichtlich des Zündverhaltens wird durch die Separierung der Blenden 51 , 52, 53 mittels der keramischen Abstandringe 61 , 62 vermieden.
Die Blenden haben Dicken im Bereich von 0,1 bis 1 mm, beim Ausführungsbeispiel sind es 0,5 mm. Die keramischen Abstandringe 61 , 62 bestimmen den Blendenabstand und haben Dicken im Bereich von 0,1 bis 1 mm; beim Ausführungsbeispiel sind es 0,25 mm. Die vordere Keramikscheibe 81 ist hinter der letzten Blende 53 angeordnet und hat eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 1 mm, beim Ausführungsbeispiel sind es 0,8 mm. Die Dicke der hinteren Keramikscheibe 82 ist so ausgelegt, dass sich für den Blendenstack 4 eine Gesamtlänge von 4 mm ergibt (ohne Federscheibe 9 und Haltebügel 10). An den Anschlussfahnen 7b der Anode 7 wird ein elektrischer Anschlussstift 26 (Anodenstift) an den Anodenstift des Lampenfußes angeschweißt.
Im Betrieb heizt sich die Deuteriumlampe auf eine oberhalb von Raumtemperatur liegende Betriebstemperatur auf. Die Dicke der Federscheibe 9 mit 0,2 mm und ihr Biegeradius mit 6 mm sind so ausgelegt, dass einerseits die Bauelemente im Bauelemente-Stapel 4 nicht verrutschen können und dass andererseits die thermische Ausdehnung des Bauelemente-Stapels 4 im Betrieb der Deuteriumlampe kompensiert werden kann. Auch die gefederte Lagerung der Blenden 51 , 52, 53 ermöglicht trotz Spielfreiheit eine Kompensation der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen von Keramik (der Abstands- und Isolierscheiben) und Molybdän (der Blenden). Die Wahl des Blendenmaterials aus Molybdän gewährleistet Federeigenschaft über den gesamten Temperaturbereich.
Dicke und Anzahl der Blenden sowie der Blendenöffnungsdurchmesser beeinflussen das Zündverhalten, die Brennspannung und die Leuchtdichte der Deuteriumlampe. Mit steigender Anzahl und Dicke der Blenden und abnehmendem Durchmesser der Blendenöffnung wird die Zündung der Lampe schwieriger und die Brennspannung steigt. Die Gesamtlänge des Blendenkanals wird durch die Blenden 51 , 52, 53 inklusive der Abstandsscheiben 61 , 62 vorgegeben. Es erweist sich dabei als günstiger bei einer definierten Gesamtlänge des Blendenkanals mehrere dünne Blenden zu verwenden als wenige dicke Blenden. Hierbei erfolgt die Zündung zuverlässiger und die Brennspannung ist geringer. Dies konnte in Versuchen nachgewiesen werden. Der Lochdurchmesser der Blenden ist üblicherweise kleiner als 0,5 mm (im Ausführungsbeispiel sind es 0,3 mm), eine Blendendicke von 0,5 mm einen Blendenabstand von 0,25 mm (Dicke der Abstandsscheiben 61 , 62) und eine Blendenzahl von 3, so dass sich eine Gesamtkanallänge von 2,00 mm ergibt.
Zur Plasmaführung werden sowohl der Blendenstack 4 auf der Rückseite 21 als auch die Kathode auf der Vorderseite 22 der Keramikzwischenwand 2 jeweils von einem Gehäuse 100, 200 umschlossen.
Sofern in den Figuren 2 bis 11 und in deren Figurenbeschreibung die gleichen Bezugsziffern verwendet werden, wie in Figur 1 , so bezeichnen diese dieselben Bauteile oder äquivalente Bauteile der Gasentladungslampe.
Figur 2 zeigt die auf der Vorderseite der Keramikzwischenwand 2 montierte Frontbaugruppe 200, die den Kathodenraum umschließt. Diese setzt sich aus einer Metallfront 201 mit einem Lichtaustrittsfenster 201 a, das mit einer Öffnung (Bezugsziffer 2a in Figur 4(c)) der Keramikzwischenwand 3 korrespondiert, eine Metall- Zwischenplatte 203 mit Kathodenfenster 203b, einem oberen metallischen Abschlussblech 204 sowie aus einer unteren keramischen Abschlussplatte 202 zusammen. Zur Montage werden die Metall-Zwischenplatte 203, das obere Abschlussblech 204 und die keramische Abschlussplatte 202 mit Laschen (202a, 203a, 204a) in korrespondierende Schlitze 201 b in der Metallfront 201 eingelegt. Figur 3 zeigt die Metallfrontbaugruppe 200 im Zusammenbau. Zusätzlich ist die Position der gewundenen Kathode 205 angedeutet.
Die Metallfront 201 ist U-förmig gebogen und verfügt über zwei nach hinten weisende Laschen 201c, mittels denen sie an der Vorderseite 22 der Keramikzwischenwand 2 befestigt wird. Hierbei werden die zwei Laschen 201 c durch zwei korrespondierende Schlitze (Bezugsziffer 2b in Figur 4(a)) in der Keramikzwischenwand 2 gesteckt und dann umgebogen. Hierdurch wird eine spielfreie Montage der Metallfrontbaugruppe 200 an der Zwischenwand 2 erreicht. Alternative Technologien wie Nieten oder Schweißen sind aufwändiger. Schweißen birgt zudem den Nachteil, dass durch das Erhitzen der Materialien Oxidationsspuren hinterlassen werden, die sich nachteilig auf den Betrieb der Deuteriumlampe auswirken können.
Auf der Rückseite 21 der Zwischenwand 2 werden der Blendenstack 4 mitsamt der Anode 7 von einem Anodengehäuse 100 umschlossen, dessen Rückwand 101 auf der optischen Achse 11 eine Bohrung 102 aufweist und die einen kombinierten Einsatz der erfindungsgemäßen Deuteriumlampe mit einer Glühlampe ermöglicht. Hierbei strahlt das Licht der Glühlampe durch die Deuteriumlampe hindurch (shine through operation), um ein kombiniertes UV-VIS-Spektrum zu erzeugen. Das Anodengehäuse 100 vermindert Nebenentladungen, also Entladungen, die nicht durch den Kanal des Blendenstacks 4 führen. Das Anodengehäuse 100 kann aus Metall oder aus Keramik gefertigt sein. Vorzugsweise besteht es aus Metall, um das Gewicht und die Kosten der Deuteriumlampe gering zu halten.
Zur Befestigung an der Zwischenwand 2 ist das Anodengehäuse 100 mit zwei seitlich abstehenden Flügeln 103 versehen, in denen jeweils ein Längsschlitz 103a von oben nach unten verläuft. Zur Befestigung werden die Laschen 201c der Frontbaugruppe 200 auch durch diese Längsschlitze 103a gesteckt.
Das Konstruktionsprinzip Laschen durch Schlitze zu stecken und dann durch Umbiegen zu fixieren, ermöglicht eine spielfreie Montage der gesamten Gehäusekonstruktion auf einfache und kostengünstige Art und Weise.
Integrale Bestandteile der Keramikzwischenwand 2 sind eine im rechten Winkel nach hinten weisende Montageplatte 23 und ein Montagesockel 24. Zur Montage der Keramikzwischenwand 2 an einer Fußplatte 181 (in Figur 8 dargestellt) sind drei Haltestifte 25 aus Metall vorgesehen, die entlang des Montagesockels 24 verlaufen, und deren Enden sich auf einer Seite durch Durchgangsbohrungen (Bezugsziffer 23a in Figur 4(d)) der Montageplatte 23 und auf der anderen Seite durch Durchgangsbohrungen der Fußplatte 181 erstrecken. Über die drei Haltestifte 25 ist die Keramikzwischenwand 2 somit an drei Auflagepunkten auf der Fußplatte 181 der Deuteriumlampe montiert.
Zur Fixierung werden die freien Enden der Haltestifte 25 gecrimpt, geschweißt, gequetscht oder umgebogen. Insbesondere durch Umbiegen oberhalb der Montageplatte 23 lässt sich eine spielfreie Montage der Keramikzwischenwand 2 gegen die unteren Auflagepunkte auf der Fußplatte 181 realisieren. Dies ist für die exakte Lokalisierung des Plasmas im Lampenbetrieb wichtig.
Bei einer alternativen Ausführungsform werden die Haltestifte 25 auf der Unterseite der Montageplatte 23 gequetscht, um hier Auflagepunkte zu erzeugen, die die Höhe der Keramikzwischenwand 3 über der Fußplatte 181 definieren. Die Auflagepunkte befinden sich an den Haltestiften 25 direkt unterhalb der Montageplatte 23. Sie können entweder als Hülsen auf die Haltestifte gecrimpt werden oder die Haltestifte 25 an sich werden gequetscht, so dass Material über den eigentlichen Durchmesser der Haltestifte 25 hinaus steht, das als Auflagefläche dient.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform werden die Haltestifte 25 oberhalb der Montageplatte 23 nicht einseitig umgebogen, sondern in der Mitte geschlitzt und die Schlitzenden symmetrisch in zwei Richtungen umgebogen.
Weitere Durchgangsbohrungen der Montageplatte 23 dienen der elektrischen Kontaktierung der Elektroden (Anode, Hilfsanode und Kathode (mit zwei Anschlüssen)). Hierzu erstrecken sich elektrische Anschlusspins 26 einerseits durch die Durchgangsbohrungen der Montageplatte 23 zu den entsprechenden Elektroden, und andererseits durch Durchgangsbohrungen der Fußplatte hindurch zu elektrischen Anschlusselementen der Deuteriumlampe.
Aus den Ansichten des Elektrodeneinsatzes 1 in Figur 4 sind weitere Details zu erkennen, wie etwa die Schlitze 2b der Keramikzwischenwand 2 in der Vorderansicht von Figur 4(a) und in der Rückansicht von Figur 4(c). Sowie die Durchgangsbohrungen 23a der Montageplatte in der Draufsicht von Figur 4(d). Figur 4(b) zeigt eine Seitenansicht des Elektrodeneinsatzes 1 und Figur 4(e) einen Zusammenbau.
Aus der Draufsicht auf das Halteprofil 3 mit darin eingelegter vorderster Blende 51 gemäß Figur 5 sind die beiden seitlichen Federbeinchen 51b und die Schnittfuge 51 d für deren Erzeugung gut zu erkennen. Zur Gewährleistung der Vierpunktlagerung der Blende 51 liegen die Federbeinchen 51 b an den beiden unteren Kontaktpunkten 32 der C-Türme 3 an und drücken die Blende 51 gegen die beiden oberen Kontaktpunkte 31 . Das Foto zeigt eine Variante einer Keramikzwischenplatte 2, die zur Montage von Anodengehäuse und Kathodengehäuse seitlich mit Doppelschlitzen 2d zum Durchstecken entsprechender Verbindungslaschen versehen ist. Figur 6 zeigt eine Ausführungsform einer Zwischenwand 62 für einen Elektrodeneinsatz mit einem alternativen Halteprofil und dem darin montierten Blendenstack 4. Das alternative Halteprofil ist aus zwei baugleichen, zylinderförmigen Profilen 63 gebildet, die senkrecht von der Rückseite 62a der Zwischenwand 62 abstehen. Im Querschnitt sind die Profile 63 im Wesentlichen rechteckig mit jeweils einer eingebauchten Längsseite, die sich gegenüberliegen und den Aufnahmeraum für den Blendenstack 4 definieren.
Das Foto von Figur 7 zeigt einen Elektrodeneinsatz 71 mit einer keramischen Zwischenwand 72 mit einem Ausbruch 182 im Bereich eines der Halteprofile 3. Der Ausbruch 182 macht den Blendenstack 4 und dessen Fixierung mittels der Federscheibe 9 und dem Haltebügel 10 sichtbar. Die Konstruktion des Elektrodeneinsatzes 71 entspricht im Wesentlichen dem des Elektrodeneinsatzes 1 von Fig. 1.
Das Foto von Figur 8 zeigt einmal (a) die Fußplatte 181 in der Verbindung mit der Montageplatte 23 des Elektrodeneinsatzes 71 von Figur 7 (mit dem zusätzlichen Ausbruch 182). Und sie zeigt ein andermal (b) die Fußplatte 181 in Verbindung nur mit den Haltestäben 25 und den Anschlusspins 26. Die Fußplatte 181 kann aus Softglas oder aus Quarzglas bestehen. Im Fall von Softglas bestehen die Anschlusspins 26 vorzugsweise aus einer Eisen-Nickel-Cobalt-Legierungen mit einem dem Wärmeausdehnungskoeffizienten von Softglas angepasstem Wärmeausdehnungskoeffizienten, und im Fall von Quarzglas bestehen die Anschlusspins 26 vorzugsweise aus Molybdän. Das Ensemble aus den Komponenten Fußplatte 181 , Haltestäben 25 und Anschlusspins 26 ist vorzugsweise eine vorgefertigte Baugruppe, die bei der Weiterverarbeitung zur Gasentladungslampe nur noch mit dem Elektrodeneinsatz 71 elektrisch und mechanisch verbunden werden muss.
Das Teil (c) ist ein Gehäuse 700 für die anodenseitige Baugruppe, und das Teil (d) ist ein Gehäuse 800 für die kathodenseitige Baugruppe. Zwecks Montage an der Keramikzwischenwand 72 ist das Gehäuse 700 mit einem Doppelschlitz 701 , und das Gehäuse 800 ist mit einer Doppellasche 801 versehen. Die Keramikzwischenwand 72 weist zu diesem Zweck ebenfalls einen passenden Doppelschlitz 72a auf. Figur 9 zeigt ein Foto mit zwei alternativen Ausführungsformen des Gehäuses für die anodenseitige Baugruppe. Das Gehäuse (a) besteht aus A^Os-Keramik. Das Gehäuse (b) besteht aus Nickel. Die Rückwand weist jeweils eine Bohrung 702 auf, die einen kombinierten Einsatz der Deuteriumlampe mit einer Glühlampe ermöglicht.
Die Skizze von Figur 10 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Gasentladungslampe 1000 in einer Rückansicht. Die Gasentladungslampe 1000 umfasst einen in einem Keramiksockel 1002 montierten Lampenkolben 1001 aus Quarzglas der ein Füllgas in Form von reinem Deuterium enthält und der einen Elektrodeneinsatz 1 umschließt, wie er anhand von Figur 1 erläutert ist. Der Elektrodeneinsatz 1 umfasst eine Keramikzwischenwand 2, an der eine Vielzahl von Bauteilen montiert sind, unter anderem ein Kathodengehäuse 200 mit dem Lichtaustrittsfenster 201 a. Der Lampenkolben 1002 ist mit einer ebenen Fußplatte 181 ausgestattet. Schematisch ist die Montage eines Haltestabes 25 an der Fußplatte 181 mittels beidseitig der Fußplatte 181 ausgeführter Crimpverbindung 181 a dargestellt (stellvertretend für alle weiteren anhand Figur 1 erläuterten Haltestäbe 25). Ebenso die Durchführung eines Anschlussstiftes 26 durch eine Quetschung 181 b der Fußplatte 181.
Figur 11 zeigt die schematisch die scheibenförmige Blende 51 von Figur 1 in einer vergrößerten Darstellung und in einer Draufsicht auf eine Planseite. Die Blende 51 hat ein Blendenloch 51 a und beidseitig jeweils zwei elastisch federnde Bügel 51 b. Diese sind integrale Bestandteil des Blende 51 . Sie werden durch einen Einschnitt in das Blendematerial erzeugt, der vom Rand ausgehend über einen Umfangswinkel von etwa 45 Grad im Wesentlich peripher am Rand entlang verläuft. Die so erzeugten Federbeinchen 51 b liegen im eingebauten Zustand an zwei oberen Kontaktpunkten und an zwei unteren Kontaktpunkten der Halterung 3 an, die in Figur 11 mit den Bezugsziffern 51 d angedeutet sind.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Gasentladungslampe, insbesondere Deuteriumlampe, mit einem mit Gas gefüllten Lampenkolben, der einen Elektrodeneinsatz (1 ) umgibt, wobei der Elektrodeneinsatz aufweist:
(a) eine Zwischenwand (2) aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff,
(b) eine an einer Vorderseite der Zwischenwand montierte, kathodenseitige Baugruppe, die eine Kathode (205), ein Kathodenfenster (203b) und ein Lichtaustrittsfenster (201 a) umfasst,
(c) eine an einer Rückseite der Zwischenwand montierte, anodenseitige Baugruppe, umfassend eine Anode (7) und mindestens eine Blende (51 ; 52; 53), die mit dem Lichtaustrittsfenster (201 a) eine optische Achse (11 ) definiert, entlang der eine durch Entladung erzeugte Strahlung aus dem Lichtaustrittsfenster (201 a) abgegeben wird, wobei mindestens die Anode (7) und die mindestens eine Blende (51 ; 52; 53) zu einem Bauteil-Ensemble (4) zusammengefasst sind, und wobei von der Rückseite (21 ) der Zwischenwand (2) mindestens ein Halteprofil (3) zur Halterung des Bauteil-Ensembles (4) absteht.
2. Gasentladungslampe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil-Ensemble als Bauteil-Stapel (4) ausgebildet ist.
3. Gasentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil-Ensemble (4) mindestens zwei Blenden (51 ; 52; 53) umfasst.
4. Gasentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Blenden (51 ; 52; 53), vorzugsweise die vorderste Blende (51 ), einen Kontakt (51 c) zu einem elektrischen Anschlussstift aufweist. Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil-Stapel (4) eine Stapelhöhe und einen Stapelumfang aufweist, wobei über die Stapelhöhe das Halteprofil (3) den Stapel-Umfang mindestens teilweise umschließt. Gasentladungslampe nacheinem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil-Stapel (4) ein Federelement (9) umfasst, das ausgelegt ist, den Bauteil-Stapel (4) gegen die Zwischenwand (2) zu drücken. Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil-Stapel (4) Isolierelemente und mindestens ein Abstands-Ausgleichselement (82) umfasst. Gasentladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteprofil (3) mindestens zwei rohrschalenförmige Profilteile umfasst, die um die um die optische Achse angeordnet sind und sich mit ihren offenen Seiten gegenüberliegen. Gasentladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Blende (51 ; 52; 53) integrale Federelemente (51 b) aufweist. Gasentladungslampe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Blende (51 ; 52; 53) als Blenden-Scheibe ausgebildet ist, und dass die integralen Federelemente (51 b) durch periphere Scheiben- Randeinschnitte an sich gegenüberliegenden Seiten der Blenden-Scheibe erzeugte, flexible Bügel ausgelegt sind. Gasentladungslampe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die integralen Federelemente (51 b) sich an dem Halteprofil (3) abstützen. Gasentladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (2) und das Halteprofil (3) einstückig ausgeführt sind. Gasentladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückseite der Zwischenwand (2) eine Montageplatte (23) angeordnet ist, die mit Durchgangsbohrungen versehen ist, durch die elektrische Anschlüsse zu der anodenseitigen Baugruppe geführt sind. Gasentladungslampe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der Montageplatte Haltestäbe (25) zur Montage des Elektrodeneinsatzes (1 ) im Lampenkolben angreifen. Gasentladungslampe nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatte (23) mit einem hohlen Montagesockel (24) verbunden ist, der sich im Einbauzustand in Richtung eines Lampenfußes der Gasentladungslampe erstreckt. Gasentladungslampe nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (2), die Montageplatte (23) und der Montagesockel (24) einstückig ausgeführt sind. Gasentladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die anodenseitige Baugruppe ein Anodengehäuse (100) umfasst, das das Halteprofil (3) und einen daran gehaltenen Bauteil-Stapel (4) umgibt, und dass die kathodenseitige Baugruppe ein Kathodengehäuse (200) zur Aufnahme der Kathode (205) umfasst. Gasentladungslampe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Kathodengehäuse (200) aus mehreren Formteilen (201 , 202, 203, 204) zusammengesetzt ist, die mittels einer Steckverbindung, insbesondere einer Zapfenverbindung miteinander verbunden sind. Gasentladungslampe nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Kathodengehäuse (200) umbiegbare Einstecklaschen (201 b) aufweist, die mit Längsschlitzen der Zwischenwand (2) korrespondieren. 22 Gasentladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand aus Keramik, insbesondere aus Aluminiumoxidkeramik, besteht. Gasentladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine im Lampenkolben montierte Fußplatte (181 ) aus Glas umfasst, an der mehrere Haltestäbe (25) und mehrere elektrische Anschlussstifte (26) montiert sind, wobei die Fußplatte (181 ), die Haltestäbe (25) und die Anschlussstifte (26) eine vorgefertigte Baugruppe bilden, die mit dem Elektrodeneinsatz (1 ; 71 ) elektrisch und mechanisch verbunden sind.
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