DE10048409A1 - Entladungslampe mit kapazitiver Feldmodulation - Google Patents
Entladungslampe mit kapazitiver FeldmodulationInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft die kapazitive Modulation der Feldverteilung in einer stillen Entladungslampe 1 durch eine strukturierte, elektrisch leitfähige Einrichtung 2 zur Definition von Vorzugsplätzen für Entladungsstrukturen in der Lampe 1.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine sogenannte stille Entladungslampe,
die für dielektrisch behinderte Entladungen ausgelegt ist. Zu einer solchen
Entladungslampe gehören ein Entladungsgefäß, das das Entladungsmedium
enthält, in dem über Elektroden Entladungen gezündet und aufrechterhalten
werden. Stille Entladungslampen werden mit dielektrisch behinderten Ent
ladungen betrieben, wobei zumindest ein Teil der Elektroden durch eine
dielektrische Schicht von dem Entladungsmedium getrennt ist. Wenn die
Elektroden spezifisch als Kathoden und Anoden ausgelegt sind, also für ei
nen Betrieb mit einer uniformen Polarität vorgesehen sind, so müssen zu
mindest die Anoden durch diese dielektrische Schicht von dem Entladungs
medium getrennt sein. Bei bipolarem Betrieb müssen alle Elektroden durch
eine dielektrische Schicht vom Entladungsmedium getrennt sein. Auch eine
Wand des Entladungsgefäßes kommt als solche dielektrische Schicht in Be
tracht. Das Entladungsmedium besteht im allgemeinen aus einer Gasmi
schung und enthält in der Regel Edelgase, beispielsweise Xe.
Im übrigen kann auf einen einschlägigen Stand der Technik und die Fachlite
ratur verwiesen werden, soweit stille Entladungslampen im allgemeinen be
troffen sind.
Spezielleren Stand der Technik, der für die vorliegende Anmeldung von
Interesse ist, bildet die DE 197 11 893.3. Dieses Dokument beschreibt stille
Entladungslampen mit streifenförmigen Elektroden, an denen in bestimmten
Abständen Vorsprünge vorgesehen sind, um für einzelne Entladungsstruk
turen Vorzugsplätze zu definieren. Damit soll ein unkontrolliertes Wandern
oder Erlöschen und Wiederauftreten solcher Entladungsstrukturen vermie
den werden und die örtliche Verteilung der Entladungsstrukturen in dem
Entladungsraum systematisch geordnet werden. Bei dem zitierten Stand der
Technik geht es dabei insbesondere um die Steigerung der Homogenität der
Leuchtdichteverteilung in sogenannten Flachstrahlern, also flach ausgebil
deten stillen Entladungslampen, die vor allem zur Hinterleuchtung von An
zeigen verschiedenster Art von Interesse sind. Es wird außerdem auf die
noch ältere DE 196 36 965 verwiesen.
Es kann jedoch auch aus anderen Gründen erwünscht sein, auf die Anord
nung einzelner Entladungsstrukturen in dem Entladungsraum Einfluß neh
men zu können.
Solche einzelnen Entladungsstrukturen treten in stillen Entladungslampen
insbesondere dann auf, wenn gemäß der in der WO 94/23442 erläuterten ge
pulsten Betriebsweise vorgegangen wird, wobei Δ-förmige einzelne Entla
dungen entstehen. Je nach Betriebsparametern können solche Entladungen
auch verbreitert auftreten und sogar durchgehende "Vorhänge" bilden, in
Einzelfällen auch in sich aufgeteilt sein und dergleichen. Dies ist eine Frage
des Elektrodendesigns und der verschiedenen Betriebsparameter der Entla
dungslampe. Für die vorliegende Erfindung spielen diese Einzelheiten keine
wesentliche Rolle. Die Erfindung richtet sich im übrigen auch auf stille Ent
ladungslampen, in denen sich möglicherweise unter anderen Umständen als
in der genannten WO-Schrift beschrieben ebenfalls stabile und lokalisierbare
Entladungsstrukturen ausbilden. Die Erfindung ist damit nicht auf die Lehre
der WO-Schrift eingeschränkt.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine stille Entla
dungslampe der eingangs beschriebenen allgemeinen Art anzugeben, bei der
sich die örtliche Verteilung einzelner Entladungsstrukturen in dem Entla
dungsraum beeinflussen läßt. Dabei richtet sich die Erfindung auf solche
stille Entladungslampen, die in zumindest einer Richtung ausgedehnt sind,
die im folgenden als Längsrichtung bezeichnet wird. Dabei kann die Aus
dehnung natürlich auch zusätzlich in einer zweiten Richtung vorliegen, also
flächig sein.
Allgemein ist die Erfindung definiert als eine Entladungslampe für dielek
trisch behinderte Entladungen mit einem mit einem Entladungsmedium ge
füllten Entladungsgefäß und Entladungselektroden, die zumindest teilweise
durch eine dielektrische Schicht von dem Entladungsmedium getrennt sind,
wobei das Entladungsgefäß zumindest entlang einer Längsrichtung ausge
dehnt ist gekennzeichnet durch eine elektrisch leitende und von den Elek
troden gleichspannungsmäßig elektrisch isolierte Einrichtung, die an zumin
dest eine der Elektroden wechselspannungsmäßig kapazitiv gekoppelt ist,
wobei die leitende Einrichtung dazu ausgelegt ist, durch die kapazitive
Kopplung an die Elektrode die durch das elektrische Feld zwischen den
Elektroden definierten Äquipotentiallinien entlang der Längsrichtung zu
modulieren.
Dieser Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die Verteilung von
Entladungsstrukturen in dem Entladungsraum nicht nur durch eine inho
mogene Ausgestaltung der Elektroden selbst erzielen läßt. Vielmehr wird
erfindungsgemäß eine Einrichtung zur kapazitiven Beeinflussung der Feldverteilung
im Entladungsraum vorgeschlagen, die von den Elektroden (im
Gleichstromsinn) galvanisch getrennt ist. Die Elektroden können also eine
völlig uniforme Gestalt haben, beispielsweise gerade Streifen sein (sie sind
jedoch nicht auf uniforme Ausgestaltungen eingeschränkt). Da die Betriebs
frequenzen von dielektrisch behinderten Entladungen jedenfalls relativ hoch
liegen, läßt sich durch eine kapazitive Ankopplung der erfindungsgemäßen
Einrichtung eine wechselstrommäßige Beeinflussung der Feldverteilung her
stellen. Man kann sich zur Veranschaulichung vorstellen, daß die erfin
dungsgemäße Einrichtung zur kapazitiven Beeinflussung (im folgenden ka
pazitive Einrichtung genannt) gegenüber der oder den Elektroden oder dem
Entladungsraum wechselstrommäßige Abgriffe bildet. Dadurch verzerrt die
kapazitive Einrichtung die Äquipotentiallinien in dem Entladungsraum.
Dies geschieht erfindungsgemäß vorzugsweise in einer entlang der Ausdeh
nung der Entladungslampe in der Längsrichtung oszillierenden Weise. Dabei
ist mit dem Begriff "oszillierend" umschrieben, daß die Äquipotentiallinien
sozusagen in einem "auf und ab" oder "hin und her" verlaufenden Sinn ver
zerrt werden. Diese oszillierende Verzerrung kann, muß jedoch nicht peri
odisch sein. Eine periodische Modulation der Äquipotentiallinien bildet al
lerdings einen bevorzugen Fall.
Aus dem zitierten Stand der Technik wird bereits deutlich, daß sich die ein
zelnen Entladungsstrukturen abhängig von der Feldverteilung anordnen.
Durch die Verzerrung der Äquipotentiallinien sind dabei erfindungsgemäße
Vorzugsplätze für Entladungsstrukturen gegeben, mit denen sich in der ge
wünschten Weise eine bestimmte Anordnung der Entladungsstrukturen si
cherstellen läßt. Die kapazitive Einrichtung bildet somit eine Alternative zu
der in dem beschriebenen Stand der Technik angeführten Strukturierung der
Elektroden selbst. Die Erfindung kann somit beispielsweise von Interesse
sein, um eine Elektrodenstrukturierung zu vermeiden, etwa weil sich zur
Vereinfachung des Herstellungsverfahrens oder wegen schlechter Zugäng
lichkeit der für die Elektroden vorgesehenen Plätze homogen kontinuierliche
Elektroden anbieten. Im übrigen erfordert die erfindungsgemäße kapazitive
Einrichtung, die aus elektrisch leitendem Material bestehen muß, keinen we
sentlichen technischen Aufwand und kann insbesondere auch außerhalb des
Entladungsgefäßes angebracht sein, muß dieses nicht einmal berühren.
Mit der Erfindung kann also auf besondere Strukturierung der Elektroden
zur Erzeugung von Vorzugsplätzen für Entladungsstrukturen verzichtet
werden. Solche Strukturierungen sind jedoch nicht ausgeschlossen. Insbe
sondere können solche Strukturierungen durch die erfindungsgemäßen
Maßnahmen korrigiert, ergänzt oder, wenn gewünscht, kompensiert werden.
Insbesondere kann die erfindungsgemäße Modulation auch zur Randauf
hellung dienen wozu auf das dritte, vierte und fünfte Ausführungsbeispiel
verwiesen wird. Es ist also nicht unbedingt notwendig, daß die Modulation
durch die kapazitive Einrichtung in einer 1 : 1-Entsprechung an die Entla
dungsstrukturverteilung angepaßt ist. Jedoch ist bevorzugt, daß die kapazi
tive Modulation an die Zwischenabstände zwischen den Entladungsstruktu
ren angepaßt ist. Dies kann allerdings auch so der Fall sein, daß beispielswei
se die kapazitive Modulation Mehrfachen der Zwischenentladungsabstände
entspricht, wobei innerhalb dieser mehrfachen Abstände eine Zwischenun
terteilung durch andere Maßnahmen vorgesehen ist. Die Anpassung der Os
zillationslängenskala an die Zwischenabstände ist auch in diesem Sinn zu
verstehen.
Erfindungsgemäß hat sich ein Längenbereich von von höchstens dem
6fachen, besser Stachen, 4fachen oder sogar höchstens dem 3fachen Entla
dungsabstand als bevorzugter Bereich für diese Oszillationslängenskala her
ausgestellt.
Die kapazitive Einrichtung kann zwei- oder mehrfach vorgesehen sein, um
Entladungsvorzugsplätze von verschiedenen Seiten des Entladungsgefäßes
aus "einzuprägen". Natürlich kann auch eine (der) kapazitiven Einrich
tung(en) die Äquipotentiallinien im Bereich zweier oder mehrerer Elektro
den beeinflussen. Erfindungsgemäß bevorzugt ist, daß die kapazitive Ein
richtung zumindest doppelt im Sinne von zweiteilig vorgesehen ist und die
Einrichtungen bzw. Teile der Einrichtung beide Elektrodenpolaritäten der
Lampe erfassen. Dies ist besonders bei bipolar betriebenen Entladungslam
pen von Vorteil, weil es sich im allgemeinen anbietet, die Kathoden bzw. den
Bereich der Kathoden mit Vorzugsplätzen für Entladungen zu versehen, weil
dort die Entladungen stärker lokalisiert sind als im Bereich der Anoden.
Beim bipolaren Betrieb wirken alle Elektroden in bestimmten Betriebsphasen
als Kathoden. Außerdem lassen sich mit zwei kapazitiven Einrichtungen
bzw. zwei Teilen einer solchen leicht Halterungen für eine Entladungslampe
konstruieren, die ohnehin notwendig wären und damit den für die Erfin
dung notwendigen Aufwand auf eine geeignete Strukturierung der Halte
rungen beschränken. Hierzu wird auf das zweite Ausführungsbeispiel ver
wiesen.
Vorzugsweise ist diese Modulation über im wesentlichen die gesamte Er
streckung der Entladungslampe zumindest in der einen Längsrichtung vor
handen und weiterhin vorzugsweise zumindest über diese gesamte Länge
im wesentlichen periodisch. Dadurch kann die bei diesen Entladungslampen
in der Regel wesentliche Homogenität der Leuchtdichteverteilung erzielt
werden.
Wenn nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die
kapazitive Einrichtung außerhalb des Entladungsgefäßes angeordnet ist und
die Elektroden, d. h. zumindest die Elektroden im Bereich der kapazitiven
Einrichtung, innerhalb des Entladungsgefäßes, so ist damit bereits die zuvor
angesprochene galvanische Trennung gegeben. Natürlich kann auch bei außerhalb
des Entladungsgefäßes liegenden Elektroden eine Isolierung zwi
schen der kapazitiven Einrichtung und den Elektroden vorgesehen sein. Wie
bereits erwähnt, ist die kapazitive Einrichtung vorzugsweise eine Entla
dungsgefäßhalterung bzw. ein Teil einer solchen.
Besonders ausgeprägt ist die erfindungsgemäße Wirkung dann, wenn die
kapazitive Einrichtung eine kapazitive Kopplung zwischen der mit ihr ge
koppelten Elektrode und einer zugehörigen Gegenelektrode näher liegenden
Teilen des Entladungsraumes bewirkt. Dann ergibt sich ein einer effektiven
Elektrodenverbreiterung vergleichbarer Effekt.
Bei einer früheren, zum Anmeldezeitpunkt dieser Patentanmeldung noch
nicht veröffentlichten Patentanmeldung derselben Anmelderin (Aktenzei
chen DE 199 55 108.1) wurde erläutert, daß sich mit einer äußeren thermi
schen Einrichtung der Wärmetransport in die Entladungslampe oder aus der
Entladungslampe heraus in inhomogener Weise beeinflussen läßt. Dadurch
sollte dem an sich inhomogenen Eigentemperaturverhalten der Entladungs
lampe entgegengewirkt werden, um möglichst homogene Entladungsbedin
gungen und damit eine homogene Leuchtdichteverteilung zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung steht mit den mit der dortigen Erfindung behan
delten Problemen in folgendem Zusammenhang: Durch die kapazitive Ein
richtung im Sinne der vorliegenden Anmeldung kann eine gewisse Tempe
raturhomogenisierung entlang der zumindest einen Längsrichtung der Ent
ladungslampe bewirkt werden. Dies hängt im einzelnen davon ab, wie gut
der thermische Kontakt zwischen der kapazitiven Einrichtung und dem
Entladungsgefäß ist. Die durch die Modulation der Feldverteilung notwen
dige Strukturierung der kapazitiven Einrichtung steht dieser Temperatur
homogenisierung schon deswegen nicht notwendigerweise im Weg, weil
diese Modulation mit einer auf die Zwischenentladungsabstände abge
stimmten Längenskala erfolgen soll. Die Temperaturinhomogenitäten in der
Entladungslampe treten jedoch in der Regel auf einer größeren Längenskala
auf, die Entladungslampe ist nämlich gewöhnlich in der Mitte wärmer als
am Rand, wobei sich dazwischen ein stetiger Verlauf ergibt. Die für die Mo
dulation der Feldverteilung notwendige Strukturierung kann also theore
tisch zwar zu einer leichten Modulation der Temperaturverteilung führen,
wenn der Wärmekontakt zu dem Entladungsgefäß gut ist. Jedoch sind Tem
peraturschwankungen auf der Längenskala der Zwischenentladungsabstän
de, die sich jedoch über die Erstreckung der Lampe mit dieser Modulation
wiederholen, unwesentlich, weil davon die Entladungsstrukturen im we
sentlichen alle gleich betroffen sind.
Darüber hinaus kann die in der zitierten Anmeldung definierte thermische
Einrichtung allerdings auch mit der vorliegenden Erfindung kombiniert sein.
Es können also die thermische Einrichtung gemäß der zitierten Anmeldung
und die kapazitive Einrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung gleich
zeitig vorgesehen sein, insbesondere können sie auch kombiniert sein. Dazu
kann die thermisch/kapazitive Einrichtung auf das Eigentemperaturverhal
ten der Lampe angepaßt thermisch inhomogen wirksam sein, beispielsweise
durch unterschiedlich ausgeprägte thermische Leitfähigkeit. Wenn dabei für
die kapazitive Wirkung nicht ausschlaggebende Eigenschaften verwendet
werden, kann die Feldmodulation davon völlig unberührt bleiben. Bei
spielsweise könnte die Materialstärke oder das Material selbst so gewählt
werde, daß die Einrichtung in der Mitte der Lampe stärker kühlt als am
Rand. Gleichermaßen könnte nur in der Mitte ein thermisch leitender An
schluß an eine Kühleinrichtung vorgesehen sein und dergleichen mehr. Ins
besondere können auch inhomogen angeordnete Kühlrippen verwendet
werden. Zu den verschiedenen Gestaltungsmöglichkeiten für die thermische
Einrichtung wird auf die zitierte Voranmeldung verwiesen, deren diesbe
züglicher Offenbarungsgehalt hier inbegriffen ist
Wenn die thermisch inhomogene Beeinflussung der Lampe durch Isolati
onsmaßnahmen vorgenommen wird, indem die tendentiell zu kalten Enden
der Lampe isoliert werden, so kann dies ohnehin unabhängig von der kapa
zitiven Einrichtung erfolgen.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Entladungslampe mit einem Vor
schaltgerät versehen, das auf das bereits erwähnte gepulste Betriebsverfah
ren zugeschnitten ist. Nach heutigem Kenntnisstand lassen sich mit diesem
Verfahren in besonders effizienter Weise lokalisierte Entladungsstrukturen
erzeugen.
Besondere Anwendung findet die Erfindung bei stabförmig langgestreckten
Entladungslampen. Zum einen sind diese ein bevorzugter Anwendungsfall
für die erläuterte "thermische Homogenisierung", zum anderen kann es vor
allem bei solchen Entladungslampen schwierig sein, strukturierte Elektroden
anzubringen, insbesondere wenn diese innerhalb des Entladungsgefäßes lie
gen sollen. Elektroden innerhalb des Entladungsgefäßes sind jedoch zur Ver
ringerung der für das Starten und den Betrieb notwendigen Spannungen
häufig erwünscht im Gegensatz zu flächig offeneren Situationen, in denen
beispielsweise mit Siebdruckverfahren gearbeitet werden kann, ist innerhalb
einer Glasröhre als Entladungsgefäß nur schwer eine mit Vorsprüngen oder
anderen geometrischen Elementen zur Definition von Vorzugsstellen für
Entladungen versehene Elektrode herzustellen. Hier bietet die Erfindung
einen leicht gangbaren Ausweg, vor allein dann, wenn die ohnehin notwen
dige Halterung in erfindungsgemäßer Weise ausgestaltet ist.
Solche Stablampen sind von besonderem Interesse für Kopiereinrichtungen
oder Scaneinrichtungen, bei denen eine Stablampe über ein optisch abzuta
stendes Feld, etwa eine Papierfläche, geführt werden muß.
Die Erfindung ist jedoch auch für Flachstrahler geeignet, die, wie erwähnt,
insbesondere zur Hinterleuchtung von Anzeigeeinrichtungen ein wesentli
ches Anwendungsgebiet für stille Entladungslampen bilden.
Im folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung nä
her erläutert. Die dabei offenbarten Merkmale können auch in anderen als
den dargestellten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Im einzelnen
zeigt
Fig. 1 eine schematisierte Ansicht einer erfindungsgemäßen stillen Stab
entladungslampe als erstes Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine Variante zu Fig. 1 als zweites Ausführungsbeispiel, und zwar
im Schnitt entlang der Längsachse;
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Variante zu Fig. 2 als drittes Aus
führungsbeispiel;
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer weiteren Variante zu Fig. 3 als
viertes Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen stillen Sta
bentladungslampe als fünftes Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 verdeutlicht das Grundprinzip der Erfindung an einem einfachen
Ausführungsbeispiel. Mit 1 ist eine stille Stabentladungslampe bezeichnet,
die im wesentlichen aus einem langgestreckten Glasrohr besteht. Die Einzel
heiten der Elektrodenstruktur sind hier nicht dargestellt jedoch ansatzweise
in Fig. 2 zu erkennen. Zu Einzelheiten solcher stillen Stabentladungslam
pen wird verwiesen auf die frühere Anmeldung DE 197 18 395.
Die durch die bei dieser Stabentladungslampe 1 innenliegenden Elektroden
erzeugte Potentialverteilung innerhalb des Entladungsgefäßes, nämlich dem
Glasrohr, kann durch das mit 2 bezeichnete Metallblech moduliert werden.
Dieses Metallblech weist eine sich in Fig. 1 vertikal erstreckende kamm
ähnliche Struktur auf, wobei die oberen Enden der Zinken 3 dieser Kamm
struktur an der Stabentladungslampe 1 anliegen.
Fig. 2 zeigt, daß die Zinken 3 die Lampe 1 auch teilweise umschließen kön
nen. Im übrigen zeigt Fig. 2 im Querschnitt die innenliegenden Elektroden
4 der Stabentladungslampe.
In der bereits erläuterten Weise koppeln die Zinken 3 an das Innere des Ent
ladungsgefäßes der Stabentladungslampe 1 an. Dies ist ein rein kapazitiver
Effekt, bei dem zwischen den Elektroden 4 und den Zinken 3 bzw. zwischen
dem Inneren des Entladungsgefäßes und den Zinken 3 eine völlige galvani
sche Trennung vorliegt. Bei der vorgenommenen Strukturierung des Bleches
2 als kapazitive Einrichtung im Sinne der Erfindung ergibt sich daraus eine
Modulation der in Folge der homogen streifenförmigen Gestaltung der
Elektrodenstreifen 4 im übrigen entlang der Längserstreckung der Stabentla
dungslampe 1 im wesentlichen ungestört verlaufenden Äquipotentiallinien.
Damit prägt die Kammstruktur des Bleches 2 der Feldverteilung innerhalb
der Stabentladungslampe 1 eine Struktur mit gleicher Oszillationslänge auf,
wobei bei diesem Beispiel praktisch über die gesamte Länge der Stabentla
dungslampe 1 eine periodische Oszillation vorliegt. Dementsprechend ver
teilen sich die Entladungsstrukturen innerhalb der Stabentladungslampe 1.
Sie sitzen vorzugsweise an den Stellen der Zinken 3 innerhalb des Entla
dungsgefäßes. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 tritt dieser
Effekt gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 dadurch ver
stärkt auf, daß die Zinken 3 um die Stabentladungslampe 1 jeweils etwa um
einen Viertelkreisumfang herumgeführt sind. Man kann diese Modulation
auch anschaulich als effektive Elektrodenverbreiterung auffassen.
Im übrigen zeigt Fig. 1, daß das Blech 2 nur in einem in der Längserstrec
kung der Stabentladungslampe 1 mittleren Bereich über einen breiteren
Blechteil 5 und zwei Schrauben montiert ist. Hierbei kann die Montage auch
an einer Wärmesenke erfolgen, wodurch das Blech 2 insgesamt als Kühlein
richtung wirkt. Wenn die Zinken 3 etwas breiter als gezeichnet ausgeführt
werden und einen relativ guten Wärmekontakt zu der Stabentladungslampe
1 haben, beispielsweise indem sie wie in Fig. 2 dargestellt über einen Teil
des Querschnittsumfangs an dieser anliegen, bildet das Blech 2 eine inhomo
gene Kühleinrichtung im Sinne der bereits erwähnten früheren Erfindung,
ohne daß dadurch die kapazitive Einkopplung in gleicher Weise inhomogen
wäre.
Fig. 3 zeigt stark schematisch eine alternative Anordnung von Zinken einer
im übrigen vergleichbaren Kammstruktur, wobei die Zinken hier mit 6 be
zeichnet sind. Die Zinken sind in einem in Fig. 3 linken Randbereich der
Stabentladungslampe 1 dichter angeordnet als in einem in Fig. 3 rechts
dargestellten mittleren Bereich, wodurch sich auch eine dichtere Anordnung
von Entladungsstrukturen in der Stabentladungslampe 1 ergibt. Hieraus
folgt eine Aufhellung des Randbereichs. Eine solche Randaufhellung kann
aus verschiedenen Gründen sinnvoll sein, insbesondere kann sie zur Kom
pensation einer sonst auftretenden Randverdunkelung gewählt werden, also
im Grunde nur zur Homogenisierung der Leuchtdichteverteilung dienen.
Zur Randaufhellung wird im übrigen verwiesen auf die bereits zitierte frü
here Armmeldung DE 197 11 893.3.
Fig. 4 zeigt mit den dort dargestellten Zinken 7 eine Variante zu Fig. 3 als
viertes Ausführungsbeispiel. Hier sind die Zinken 7 im Links zu erkennenden
Randbereich der Stabentladungslampe zwar nicht dichter angeordnet, jedoch
breiter ausgeführt. Dadurch brennen die Entladungsstrukturen im Randbe
reich heller als im in Fig. 4 rechts liegenden mittleren Bereich der Stabent
ladungslampe 1. Zu beiden Fig. 3 und 4 ist anzumerken, daß die Hetero
genität der Zinkenstruktur 6 bzw. 7 zum Rand hin etwas übertrieben darge
stellt ist. Bei einer praktischen Ausführung wird die Heterogenität in der Re
gel nur so ausgeprägt sein, daß insgesamt eine möglichst homogene Leucht
dichteverteilung erzielt wird.
Fig. 5 zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel, ebenfalls in stark schemati
sierter Darstellung. Mit 1 ist wiederum die bereits erläuterte Stabentla
dungslampe bezeichnet. Auf dieser ist ein mit 8 bezeichneter Metallstreifen
aufgebracht der im linken und rechten äußeren Bereich relativ breit und im
mittleren Bereich relativ schmal ausgeführt ist, wobei dazwischen kontinu
ierliche Übergänge gegeben sind. Bei diesem fünften Ausführungsbeispiel
wird davon ausgegangen, daß die Elektrodenstreifen innerhalb der Stabent
ladungslampe 1 nicht strukturiert sind, jedoch wegen einer hohen Lampen
leistung eine durchgehende vorhangartige Entladung brennt (Jedoch kön
nen die Elektrodenstreifen auch strukturiert sein, wie dies aus dem Stand der
Technik bereits bekannt ist.) Hier hat die vorliegende Erfindung lediglich die
Aufgabe, für die bereits erläuterte Randaufhellung zu sorgen. Dementspre
chend moduliert die kapazitive Einrichtung 8 die Feldlinien zwar über im
wesentlichen die gesamte Länge der Stabentladungslampe 1, jedoch unab
hängig von Zwischenentladungsabständen. Diese Modulation könnte auch
ausschließlich im Randbereich vorliegen. Jedoch soll erfindungsgemäß zu
mindest im Randbereich der Längserstreckung der stillen Entladungslampe
oder über im wesentlichen ihre gesamte Länge in der Längsrichtung die er
findungsgemäße Modulation vorliegen.
Diese Modulation ist in dem Sinn oszillierend, als sie einer "Hin-und-her-"
oder "Auf-und-ab-Verschiebung" mit einem Zwischenmaximum bzw. -minimum
entspricht. Das würde auch dann gelten, wenn der mittlere Bereich
des Metallstreifens 8 fehlen würde.
Natürlich könnte das fünfte Ausführungsbeispiel aus Fig. 5 auch mit dem
ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel kombiniert sein, so daß auf eine
Strukturierung der Elektrodenstreifen 4 selbst verzichtet werden kann.
Claims (16)
1. Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen mit
einem mit einem Entladungsmedium gefüllten Entladungsgefäß (1) und
Entladungselektroden (4), die zumindest teilweise durch eine dielek trische Schicht von dem Entladungsmedium getrennt sind,
wobei das Entladungsgefäß (1) zumindest entlang einer Längsrich tung ausgedehnt ist,
gekennzeichnet durch eine elektrisch leitende und von den Elektroden gleichspannungsmäßig elektrisch isolierte Einrichtung (2, 3, 5, 6-8), die an zumindest eine der Elektroden (4) wechselspannungsmäßig kapa zitiv gekoppelt ist,
wobei die leitende Einrichtung (2, 3, 5, 6-8) dazu ausgelegt ist durch die kapazitive Kopplung an die Elektrode (4) die durch das elektrische Feld zwischen den Elektroden (4) definierten Äquipotentiallinien ent lang der Längsrichtung zu modulieren.
einem mit einem Entladungsmedium gefüllten Entladungsgefäß (1) und
Entladungselektroden (4), die zumindest teilweise durch eine dielek trische Schicht von dem Entladungsmedium getrennt sind,
wobei das Entladungsgefäß (1) zumindest entlang einer Längsrich tung ausgedehnt ist,
gekennzeichnet durch eine elektrisch leitende und von den Elektroden gleichspannungsmäßig elektrisch isolierte Einrichtung (2, 3, 5, 6-8), die an zumindest eine der Elektroden (4) wechselspannungsmäßig kapa zitiv gekoppelt ist,
wobei die leitende Einrichtung (2, 3, 5, 6-8) dazu ausgelegt ist durch die kapazitive Kopplung an die Elektrode (4) die durch das elektrische Feld zwischen den Elektroden (4) definierten Äquipotentiallinien ent lang der Längsrichtung zu modulieren.
2. Entladungslampe nach Anspruch 1, bei der die Modulation räumlich
oszillierend ist.
3. Entladungslampe nach Anspruch 2, bei der die oszillierende Modula
tion eine an Zwischenabstände zwischen einzelnen Entladungsstruk
turen angepaßte Oszillationslängenskala aufweist.
4. Entladungslampe nach Anspruch 2 oder 3, bei der die oszillierende
Modulation periodisch ist.
5. Entladungslampe nach Anspruch 3, auch in Verbindung mit An
spruch 4, bei der die Oszillationslängenskala im Bereich von höchstens
dem 6fachen des Entladungsabstandes liegt.
6. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der
die leitende Einrichtung (3) doppelt vorgesehen ist, wobei jede der
leitenden Einrichtungen (3) mit jeweils zumindest einer Elektrode (4)
jeweils einer anderen Polarität kapazitiv gekoppelt ist.
7. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der
die Elektroden (4) im Inneren des Entladungsgefäßes (1) und die lei
tende(n) Einrichtung(en) (2, 3, 5, 6-8) außerhalb des Entladungsgefä
ßes (1) angeordnet sind.
8. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der
die leitende Einrichtung (3, 6, 7) eine oder ein Teil einer Halterung des
Entladungsgefäßes ist.
9. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer
thermischen Einrichtung zur Steuerung des Wärmetransports in die/
aus der Lampe in entlang der Längsrichtung inhomogener Weise, die
so ausgelegt ist, daß im Betrieb die Temperatur in der Lampe entlang
der Längsrichtung homogenisiert wird.
10. Entladungslampe nach Anspruch 9, bei der die thermische Einrich
tung Kühlrippen aufweist die entlang der Längsrichtung hinsichtlich
ihres Vorhandenseins, ihrer Ausdehnung und/oder ihrer Dichte in
homogen angeordnet sind.
11. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der
die elektrisch leitende Einrichtung (3) eine kapazitive Kopplung zwi
schen der mit ihr gekoppelten Elektrode (4) und zu der Gegenelektrode
(4) näher liegenden Teilen des Entladungsraumes bewirkt.
12 Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der
die Modulation durch die kapazitive Kopplung zur Randaufhellung
bei der Entladungslampe dient.
13. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der
das Entladungsgefäß (1) stabförmig langgestreckt ist.
14. Entladungslampe nach Anspruch 13, die für eine Kopiereinrichtung
oder eine Scaneinrichtung ausgelegt ist.
15. Entladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die als Flach
strahler ausgebildet ist.
16. Entladungslampe nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem
für ein gepulstes Betriebsverfahren ausgelegten Vorschaltgerät.
Priority Applications (11)
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---|---|---|---|
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