DE19844720A1 - Dimmbare Entladungslampe für dielektrisch behinderte Entladungen - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zum Dimmen von Entladungslampen mit dielektrisch behinderten Entladungen. Durch Beeinflussung eines elektrischen Parameters einer gepulsten Wirkleistungsversorgung und durch eine geeignete Elektrodenstruktur kann eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Leistungssteuerung bewirkt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Betriebsverfahren für eine Entladungslampe, die für dielektrisch behinderte Entladungen ausgelegt ist. Dazu weist die Entladungslampe ein Entladungsgefäß gefüllt mit einem Entladungsmedium und zumindest einer Anode sowie zumindest einer Ka­ thode auf. Zumindest zwischen der Anode und dem Entladungsmedium ist eine dielektrische Schicht vorgesehen, um dielektrisch behinderte Entladun­ gen zu erzeugen.

Die Begriffe Anode und Kathode sind in dieser Anmeldung nicht so zu ver­ stehen, daß sie die Erfindung auf einen unipolaren Betrieb einschränken. Im bipolaren Fall besteht zwischen Anoden und Kathoden zumindest elektrisch kein Unterschied, so daß die Aussagen für eine der beiden Elektrodengrup­ pen dann für alle Elektroden gelten.

Als vielversprechende Anwendungsbereiche für die hier betrachteten Entla­ dungslampen seien beispielhaft genannt die Hinterleuchtung von Flachbild­ schirmsystemen oder die Hinterleuchtung von Signaleinrichtungen sowie Signallampen selbst. Zu den beiden letztgenannten Punkten wird ergänzend verwiesen auf den hiermit in Bezug genommenen Offenbarungsgehalt der Anmeldung "Flachstrahler mit örtlich modulierter Flächenleuchtdichte" (eu­ ropäische Patentanmeldung 97 122 799.6, Kopie anbei). Ferner eignet sich diese Erfindung auch für Lampen wie die in der deutschen Anmeldung 197 18 395.6 dargestellte Kopierlampe mit innenliegenden Elektroden sowie die in der deutschen Anmeldung 198 17 475.6 beschriebene Stablampe mit außenliegenden Elektroden. Der Offenbarungsgehalt der zitierten Anmel­ dungen ist jeweils hiermit in Bezug genommen.

Aufgrund der Tatsache, daß Entladungslampen für dielektrisch behinderte Entladungen in einer sehr großen Vielzahl verschiedenster Größen und Geometrien ausgeführt werden können und darüber hinaus bei einer relativ hohen Effizienz die typischen Nachteile klassischer Entladungslampen mit quecksilberhaltiger Füllung vermeiden, ist eine zunehmende Verwendung solcher Entladungslampen sowohl hinsichtlich ihrer quantitativen Verbrei­ tung als auch hinsichtlich ihrer Einsatzgebiete zu erwarten.

Dieser Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen weiteren Bei­ trag zur Erweiterung und Verbesserung der Einsatzmöglichkeiten von Ent­ ladungslampen für dielektrisch behinderte Entladungen zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem gelöst durch ein Betriebsverfahren für eine Entladungslampe mit einem ein Entladungsmedium enthaltenden Entladungsgefäß, einer Elektrodenanordnung mit einer Anode und einer Kathode und mit einer dielektrischen Schicht zwischen zumindest der An­ ode und dem Entladungsmedium, wobei die Elektrodenanordnung entlang einer Steuerlänge in einer eine Brennspannung verändernden Art inhomo­ gen ist, bei welchem Verfahren ein elektrischer Parameter der Leistungsver­ sorgung der Entladungslampe verändert wird, um die Leistung der Entla­ dungslampe zu steuern.

Betriebsverfahren für eine Entladungslampe mit einem ein Entladungsmedi­ um enthaltenden Entladungsgefäß, einer Elektrodenanordnung mit einer Anode und einer Kathode und einer dielektrischen Schicht zwischen zumin­ dest der Anode und dem Entladungsmedium, wobei die Anode und die Ka­ thode relativ zu einander so angeordnet sind, daß sie über eine Strecke einen sich zumindest in einem lokalen Mittelwert monoton verändernden Entla­ dungsabstand definieren, bei welchem Verfahren ein elektrischer Parameter der Leistungsversorgung der Entladungslampe verändert wird, um die Lei­ stung der Entladungslampe zu steuern.

Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Beleuchtungssystem mit der be­ schriebenen Entladungslampe sowie mit einem für das soeben erwähnte Ver­ fahren ausgelegten Vorschaltgerät.

Bevorzugte Ausführungsvarianten zu dem erfindungsgemäßen Betriebsver­ fahren und dem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem sind in den ab­ hängigen Ansprüchen angegeben.

Einige dieser Ausgestaltungen der Erfindung sind auch mit weiteren techni­ schen Merkmalen der Entladungslampe verknüpft. In diesem Umfang be­ zieht sich die Erfindung ebenfalls auf die entsprechend ausgestaltete Entla­ dungslampe.

Wie der vorstehenden allgemeinen Formulierung der Erfindung bereits zu entnehmen ist, richtet sich die Erfindung auf die Leistungssteuerung bei Entladungslampen mit dielektrisch behinderten Entladungen. Sie sieht hier­ zu vor, entlang des Elektrodenverlaufs in der Entladungslampe zumindest eine Steuerlänge zu schaffen. Mit diesem Begriff ist ein Streckenabschnitt der Elektrodenstruktur bezeichnet, entlang dem inhomogene Entladungsvoraus­ setzungen bestehen. Durch diese Inhomogenität der Entladungsvorausset­ zungen soll sich entlang der Steuerlänge eine Brennspannung der Entladung monoton verändern, zumindest jedoch in einem effektiven Mittelwert mono­ ton verändern. Auf eine besondere diskontinuierliche Möglichkeit zur mono­ tonen Veränderung der Brennspannung wird weiter unten noch eingegan­ gen werden.

Der Begriff Brennspannung betrifft dabei insbesondere eine Mindestbrenn­ spannung, die nicht der Zündspannung einer einzelnen Entladung ent­ spricht, sondern der minimalen Spannung, mit der eine Entladungsstruktur an einer bestimmten Stelle der Elektrodenanordnung aufrechterhalten wer­ den kann.

Bei dieser Erfindung wird bevorzugt ein Betriebsverfahren betrachtet, bei dem die Wirkleistung in gepulster Weise in die Entladungslampe eingekop­ pelt wird. Hierzu wird verwiesen auf die
WO 94/23 442 bzw. die DE-P 43 21 197.1.

Der Offenbarungsgehalt dieser Anmeldungen wird hiermit in Bezug ge­ nommen.

In Zusammenhang mit dieser gepulsten Wirkleistungseinkopplung ist dabei das Neuzünden einer einzelnen Entladung bei einer noch verbliebenen Rest­ ionisation nach einer der regulären Unterbrechungen bzw. Totzeiten der Wirkleistungseinkopplung, die im kontinuierlichen Leuchtbetrieb dem Pul­ sprinzip entsprechend auftreten, nicht als Neuzündung gemeint. Mit der für eine Neuzündung erforderlichen Zündspannung ist vielmehr die Situation gemeint, in der die Entladungslampe gänzlich neu eingeschaltet wird, also ohne in dem Entladungsmedium noch vorliegende Restionisation.

Eine in Zusammenhang mit dieser Erfindung wesentliche Eigenschaft von Entladungslampen für dielektrische behinderte Entladungen ist die positive Strom-Spannungs-Charakteristik. Durch den ein-eindeutigen Zusammen­ hang zwischen Strom und Spannung in dieser Charakteristik kann damit durch Veränderung der Versorgungsspannung auch der Lampenstrom durch die dielektrisch behinderten Entladungen verändert werden. Bei kon­ ventionellen Entladungslampen steht dem ein negativer differentieller Wi­ derstand entgegen.

In Zusammenhang mit dieser Veränderung des Lampenstroms liegt der Er­ findung folgende Beobachtung zugrunde. Ein wesentlicher Vorteil der hier in Bezug genommenen gepulsten Betriebsweise liegt darin, daß die dielektri­ sche Behinderung in soweit günstig ausgenutzt wird, daß Entladungsstruk­ turen mit vor dem behindernden Dielektrikum relativ breit aufgefächerter Form entstehen. In diesen typischen Entladungsstrukturen herrschen, jeden­ falls zum überwiegenden Anteil, relativ niedrige Ladungsträgerkonzentra­ tionen, die für die Effizienz des Entladungslampenbetriebs von ganz we­ sentlicher Bedeutung sind.

Daher sind Lampenstromsteigerungen bei konventionellen Strukturen un­ mittelbar mit einer Erhöhung der Ladungsträgerkonzentrationen in den ein­ zelnen Entladungsstrukturen verbunden und verschlechtern damit die Effi­ zienz der Lichterzeugung.

Bei zu großen Lampenströmen kommt es ferner zu einer erheblichen thermi­ schen Belastung an den Kathoden (bzw. momentanen Kathoden), bei denen die Entladungsstrukturen relativ konzentrierte Ansatzpunkte zeigen. Dem­ entsprechend werden die betroffenen Kathodenstellen punktuell thermisch belastet. Darüber hinaus erhöht ein verstärkter Lampenstrom auch die Erosi­ onswirkung durch den Ionenbeschuß an den Kathoden, d. h. die Sputterwir­ kung der Entladungen.

Andererseits ist es jedoch auch mit Nachteilen verbunden, den Lampenstrom unter einen optimalen Wert absinken zu lassen, weil dann Instabilitäten auf­ treten können, und einzelne Ladungsstrukturen erlöschen oder zwischen verschiedenen Stellen hin und her springen können. Dadurch wird die örtli­ che und zeitliche Homogenität der Lichterzeugung verschlechtert.

Wird in konventioneller Weise der Lampenstrom über einen optimalen Wert hinaus erhöht oder unter diesen optimalen Wert abgesenkt, so ist dies in je­ dem Fall mit erheblichen Nachteilen verbunden. Die Erfindung geht nun von dem Grundgedanken aus, eine Stromerhöhung in der Entladungslampe da­ durch durchzuführen, daß das Gesamtvolumen der Entladungen verändert wird, so daß die Stromdichte in den einzelnen Entladungsstrukturen im we­ sentlichen gleich bleiben kann. Diese Volumenänderung der Entladungen kann innerhalb der Steuerlänge grundsätzlich in zwei verschiedenen Weisen geschehen. In dem einen Fall wird eine Vergrößerung einer einzigen Entla­ dungsstruktur zu einer vorhangartig breit ausgedehnten Entladungsstruktur vorgenommen. In dem anderen Fall werden innerhalb der Steuerlänge meh­ rere Teilentladungsstrukturen aneinander gereiht, so daß eine Variation der Zahl dieser Teilentladungsstrukturen innerhalb der Steuerlänge das Gesamt­ volumen der Entladungen verändert.

In beiden geschilderten Fällen überspannen die Entladungsstrukturen zu­ mindest auf der Anode einen endlichen Längenbereich, entlang dem sich die Endladungsvoraussetzungen im Sinne der erfindungsgemäß ortsabhängigen Brennspannung ändern. Man kann sich dabei für den Fall der sich aufrei­ henden Einzelentladungsstrukturen jeweils eine lokale Mittelwertbildung durch jede Entladungsstruktur vorstellen, so daß die Mittelwerte die Ortsab­ hängigkeit der Entladungsstrukturen widerspiegeln. In dem Fall einer sich vorhangartig verbreiternden Entladungsstruktur ist die Ortsabhängigkeit der Entladungsvoraussetzungen dafür verantwortlich, daß sich die entspre­ chende Grenze der Entladungsstruktur innerhalb der Steuerlänge entlang den Elektroden verschieben kann.

Wenn die örtliche Homogenität der Lichterzeugung in der Entladungslampe eine wesentliche Rolle spielt, so kann die Steuerlänge relativ klein bemessen werden im Verhältnis zu der Gesamtgröße der Entladungslampe, d. h. die Entladungslampe kann in eine Mehrzahl von einzelnen Steuerlängen aufge­ teilt werden. Eine Veränderung des Entladungsvolumens innerhalb der ein­ zelnen Steuerlängen kann dann in geeigneter Weise durch eine Mittelung der Lichterzeugung, beispielsweise durch Diffusoren, Prismenfolien oder dgl., ausgeglichen werden. Damit ergibt sich insgesamt ein homogener Charakter der Lichterzeugung, wobei die Leistungsveränderung durch Stromerhöhung oder -erniedrigung - beispielsweise infolge einer Erhöhung oder Erniedri­ gung der Spannungseinkopplung - nicht mit einer deutlich sichtbaren Ver­ änderung der Entladungsstrukturen verbunden sein muß.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten einer solchen inhomogenen Elektroden­ anordnung für eine monotone Ortsabhängigkeit der Mindestbrennspannung innerhalb der Steuerlänge. Die wichtigste besteht in einer Veränderung des für die Entladung maßgeblichen Abstands, der sogenannten Schlagweite, zwischen den Elektroden. Je größer die Schlagweite wird, um so größer ist die Mindestbrennspannung für eine Entladung über diesen Abstand.

Soweit richtet sich die Erfindung bevorzugt auf eine Elektrodenanordnung, bei der entlang der Steuerlänge die Schlagweite zumindest in einem lokalen Mittelwert monoton verändert wird.

In diesem Zusammenhang kann man sich den Unterschied zwischen der be­ reits erwähnten Zündspannung und der Mindestbrennspannung insoweit verdeutlichen, daß eine Entladung an einer bestimmten Stelle der Steuerlän­ ge mit dem sich monoton verändernden Elektrodenabstand durchaus einem benachbarten Bereich mit geringerem Abstand zünden und dann in den Be­ reich hineinwandern kann, in dem die momentan zur Verfügung stehende Brennspannung gerade noch für die Entladung ausreicht. Dies geht auf das grundsätzliche Phänomen zurück, daß sich die Entladungsstrukturen nach Möglichkeit über die zur Verfügung stehenden Elektrodenflächen verteilen, weil sich lokal Raumladungen aufbauen, die das elektrische Feld im Entla­ dungsmedium zunehmend abschirmen und durch die Beeinflussung der Feldverteilung die Entladungsstruktur verbreitern.

Es ist bei der Erfindung jedoch auch durchaus möglich, die Elektroden mit (an sich vorbekannten) Stellen zur örtlichen Feldverstärkung und damit zur Lokalisation von Einzelentladungen zu versehen. Bei solchen Strukturen ist die Bewegung einzelner Entladungsstrukturen zwischen diesen Stellen mit jeweils für eine Entladungszündung ausreichend kurzem Entladungsabstand und anderen Stellen, bei denen der Abstand nur noch für die Aufrechterhal­ tung einer Entladung ausreicht, nicht ohne weiteres möglich. Es kann näm­ lich vorkommen, daß der Bereich zwischen den Stellen lokaler Feldverstär­ kung auch eine Aufrechterhaltung der Entladung nicht mehr ermöglicht.

In dem hier diskutierten Zusammenhang der Schlagweite bzw. des Entla­ dungsabstandes als maßgebliche Größe für die Brennspannung können sol­ che lokalen Feldverstärkungen z. B. durch kleine Vorsprünge oder Nasen an einer oder beiden Elektroden sein. Der maßgebliche Entladungsabstand be­ mißt sich dann von der jeweiligen Spitze eines solchen Vorsprungs ab. In diesem Zusammenhang kann es also auch zu einer diskontinuierlichen Reihe von Brennspannungen an den jeweiligen Stellen kommen, wobei sich die Erfindung dabei bevorzugt auf den Fall richtet, daß diese Stellen lokaler Feldverstärkung eine monoton gestaffelte Reihe unterschiedlicher Brenn­ spannungen innerhalb der Steuerlänge definieren.

In diesem Fall läßt sich veranschaulichen, daß die in Anspruch 1 genannte Brennspannung auch der Zündspannung für eine Entladung entsprechen kann und nicht der Mindestbrennspannung für ihre Aufrechterhaltung. Na­ türlich sind auch Übergänge zwischen diesen Extremfällen bei der Erfindung denkbar. In diesem Sinn muß der Begriff Brennspannung auf die jeweilige Situation der Elektrodenanordnung angepaßt verstanden werden.

In dem soeben diskutierten Fall einer Variation des Entladungsabstandes zur Beeinflussung der Brennspannung besteht eine weitere Möglichkeit in einer Veränderung der Anodenbreite. Zum einen bestimmt die Anodenbreite die für die Entladung zur Verfügung stehende lokale Anodenoberfläche und damit den Entladungsstrom. Von dem Entladungsstrom hängt wiederum die am Ende eines Totzeitintervalls zwischen zwei Wirkleistungspulsen verblei­ bende Restionisation des Entladungsmediums ab, die die Wiederzündwahr­ scheinlichkeit und auch die Wiederzündspannung bestimmt. Zusätzlich er­ gibt sich bei einer größeren Anodenfläche und damit einer großflächigeren Verteilung des Entladungsstroms ein geringerer Spannungsabfall am Dielek­ trikum und damit ein größeres elektrisches Feld in dem Entladungsmedium.

Eine Veränderung der Anodenbreite kann dabei natürlich auch in Zusam­ menhang mit den beschriebenen Kathodenvorsprüngen vorliegen und setzt nicht notwendigerweise im wesentlichen glatte Kathoden voraus.

Schließlich besteht auch noch die Möglichkeit, die Dicke des Dielektrikums zu verändern, um in analoger Weise zu der vorstehenden Erklärung den Entladungsstrom und damit das elektrische Feld in der Gasfüllung zu beein­ flussen. Auch in dieser Weise kann eine Inhomogenität der Elektrodenstruk­ tur eine Brennspannung der Entladungen lokal verändern.

Es ist also bei der Erfindung einerseits möglich, innerhalb einer Steuerlänge eine steuerbare Anzahl von Einzelentladungen vorzusehen oder eine jeweils einer Steuerlänge zugeordnete Entladungsstruktur in ihrer Volumenausdeh­ nung zu beeinflussen. Im letzten Fall bezieht sich die Erfindung auf eine vorhangartige Verbreiterung einer Entladungsstruktur in der Steuerlänge durch eine geeignete Elektrodenstruktur mit monoton ortsabhängiger Brennspannung.

Vorstehend wurden Varianten der Erfindung mit kontinuierlichem Verlauf der Brennspannung entlang der Steuerlänge und mit eher diskontinuierli­ cher Ortsabhängigkeit erläutert. Der Begriff der Leistungssteuerung ist bei der Erfindung dementsprechend allgemein zu verstehen. Es kann sich also durchaus um ein Schalten der Entladungslampe zwischen verschiedenen diskreten Leistungsstufen handeln, wobei die Leistungsstufen einerseits durch die bereits beschriebenen diskontinuierlichen Elektrodenstrukturen mit Stellen lokaler Feldverstärkung mit jeweils zugeordneten Einzelentla­ dungen als auch durch elektrische Stufen eines entsprechenden Vorschaltge­ räts vorgegeben sein können.

Bevorzugt richtet sich die Erfindung jedoch auf eine Dimmschaltung für eine Entladungslampe mit dielektrisch behinderten Entladungen. Mit dem Begriff "Dimmen" ist dabei eine Leistungssteuerung gemeint, bei der ein bestimmter Dimmbereich in kontinuierlicher Weise oder in zumindest angenähert konti­ nuierlicher Weise von der Leistungssteuerung durchfahren werden kann. Für den beschriebenen Fall einer "diskontinuierlichen Lösung" bedeutet dies, daß eine größere Zahl von Stellen lokaler Feldverstärkung innerhalb der Steuerlängen vorliegen muß, um eine zumindest angenähert kontinuier­ liche Einstellung der Leistung innerhalb dieser Auswahl von Leistungsstufen vornehmen zu können.

Bislang wurde in Zusammenhang mit der Einstellung des Entladungsstro­ mes und des Entladungsvolumens beispielhaft von einer Steuerung durch die Spannung an der Entladungslampe gesprochen. Die Erfindung ist jedoch allgemeiner zu verstehen; grundsätzlich ist von einem "elektrischen Parame­ ter" zur Einstellung oder Steuerung der Leistung die Rede. Bei der gepulsten Wirkleistungseinkopplung kommen dabei neben der an der Entladungslam­ pe anliegenden Spannung vorzugsweise folgende Varianten in Betracht:
Zunächst kann die Steilheit eines Flankenanstiegs bei der gepulsten Wirklei­ stungseinkopplung beeinflußt werden. Diese Variante bezieht sich gewis­ sermaßen auf die Zeitableitung der an der Lampe anliegenden Spannung im Bereich des Anstiegs des einzelnen Pulses. Es handelt sich hierbei zunächst ein empirisches Resultat der Entwicklungsarbeit, die dieser Erfindung zu­ grunde liegt. Eine mögliche Erklärung für diese Steuermöglichkeit besteht jedoch darin, daß bei einem steileren Spannungsanstieg und damit bei einer stärkeren Beteiligung hochfrequenter Fourierkomponenten an dem Span­ nungsverlauf die Hochfrequenzleitfähigkeit insbesondere des Dielektrikums gegenüber einer Niederfrequenz oder Gleichstromleitfähigkeit verbessert ist und damit das in der Gasfüllung bestehende elektrische Feld erhöht wird, wie bereits in anderem Zusammenhang erläutert. Ferner spielt hier eine Ver­ änderung der Elektronenenergieverteilung durch die Zeitableitung des elek­ trischen Feldes eine Rolle.

Ein weiterer Zeitparameter der Wirkleistungsversorgung zur Beeinflussung der Brennspannung in der Entladungslampe ist die sogenannte Totzeit zwi­ schen den einzelnen Wirkleistungspulsen, d. h. die Zeit, in der zwischen ein­ zelnen Pulsen keine Entladung brennt. Je länger diese Totzeit ausfällt, um so geringer ist natürlich die am Ende der Totzeit verbliebene Restionisation in dem Entladungsmedium. Von dem Umfang der Restionisation hängt wie­ derum die Wahrscheinlichkeit einer Wiederzündung bzw. die zum Wieder­ zünden erforderliche Spannung ab.

Schließlich sind als weitere zeitliche Parameter der Wirkleistungsversorgung noch die Pulsdauer sowie die Wiederholfrequenz der Pulse zu nennen, die in ähnlicher Weise wie vorstehend erläutert zur Steuerung der Leistung gemäß dieser Erfindung herangezogen werden können.

Im Bereich der kontinuierlichen Variationen des Entladungsabstandes ist es erfindungsgemäß bevorzugt, mit einer Sinusform zumindest einer der Elek­ troden oder mit einer Sägezahnform zumindest einer der Elektroden zu ar­ beiten. Die Sinusform ist von Spitzen frei, d. h. durchgängig rund geformt. Solche Spitzen können zu einer lokalen Feldverstärkung führen. Das kann in manchen Fällen unerwünscht sein. Einerseits können die Feldverstärkungen eine anfängliche Zündung erleichtern. Andererseits führen sie - auf einer Anode - zu erhöhten Stromdichten und können damit die Effizienz der Ent­ ladung verschlechtern.

Weiterhin hat die Sinusform den Vorteil, daß sie von einem Extremum aus­ gehend nach zwei Seiten symmetrisch verläuft, d. h. ein vorhangartiges Auf­ ziehen einer Entladungsstruktur in zwei Richtungen gleichzeitig erlaubt. Da­ bei bleibt insbesondere der Schwerpunkt der Entladungsstruktur konstant, was hinsichtlich des äußeren Erscheinungsbildes der Entladungslampe von Vorteil sein kann.

Die Sägezahnform wiederum kann im Hinblick auf die soeben als möglicher Nachteil angesprochene Spitze des Sägezahns natürlich auch abgerundet sein. Auch kann sie zweiseitig symmetrisch sein. Ein wesentlicher Punkt der Sägezahnform ist die Linearität der Rampe, d. h. die Linearität der Ortsab­ hängigkeit des Entladungsabstandes. Damit liegen - von dem genauen ma­ thematischen Zusammenhang zwischen dem veränderten elektrischen Pa­ rameter und dem Entladungsabstand abgesehen - über die Steuerlänge weit­ gehend gleiche Beziehungen zwischen dem äußeren Eingriff in einen elektri­ schen Parameter und der resultierenden Verbreiterung der Entladungsstruk­ tur vor.

Es kann jedoch auch gerade gewünscht sein, die Spitze einer Sägezahnform nicht abgerundet auszuführen. Durch die bereits angesprochene lokale Feld­ verstärkung wird vor einer auf die entsprechende Gegenelektrode hin ge­ richteten Spitze damit eine Situation geschaffen, die das erstmalige Zünden einer Entladung erleichtert. Dennoch bleibt ein vorhangartiges Aufziehen einer Entladungsstruktur von dieser Spitze ausgehend möglich. Entspre­ chendes gilt auch für eine Aneinanderreihung mehrerer Einzelentladungs­ strukturen innerhalb der Steuerlänge.

Es haben sich folgende quantitative Einschränkungen für charakteristische geometrische Größen für die Elektrodenanordnung als günstig herausge­ stellt:
Zunächst wird dabei eine Beziehung betrachtet zwischen den Schwankungen der Schlagweite, d. h. der Differenz zwischen der innerhalb einer Steuerlänge auftretenden maximalen Schlagweite d_max und minimalen Schlagweite d_min und der Steuerlänge SL selbst als Streckenlänge. Eine günstige Obergrenze für dieses Verhältnis liegt bei 0,6, vorzugsweise bei 0,5. Besonders bevorzugt ist hier der Wert 0,4.

Das soeben beschriebene Verhältnis kann im Rahmen der Erfindung auch sehr kleine Werte annehmen, solange es von Null verschieden ist. Spürbare Wirkungen der Erfindung sind bereits bei Werten ab z. B. 0,01 erzielbar.

Eine weitere quantitative Beziehung zwischen der minimalen Schlagweite d_min und der maximalen Schlagweite d_max innerhalb derselben Steuerlänge kann wie folgt angegeben werden. Günstig ist ein Verhältnis der minimalen Schlagweite zur maximalen Schlagweite von über 0,3, vorzugsweise 0,4 und 0,5, sowie unterhalb von 0,9.

In Zusammenhang mit der Definition der Steuerlänge ist es wichtig zu er­ wähnen, daß die Steuerlänge nicht unbedingt der maximal möglichen Strecke zwischen einem durch die geometrische Elektrodenstruktur vorgegebe­ nen minimalen Elektrodenabstand und maximalen Elektrodenabstand ent­ sprechen muß. Mit Steuerlänge ist hierbei die tatsächlich durch die erfin­ dungsgemäße Leistungssteuerung ausgenutzte Strecke der Elektrodenan­ ordnung gemeint.

Wesentlich ist diese Unterscheidung vor allem bei Elektrodenstrukturen, bei­ spielsweise den bereits angesprochenen Sinus- oder Sägezahnformen, die von zwei entgegengesetzten Seiten aus "genutzt werden können". Es kann nämlich bei einer hier bevorzugt in Betracht gezogenen Streifenanordnung von Elektroden auf einer Wand oder auf gegenüberliegenden Wänden eines Entladungsgefäßes eine alternierende Abfolge von Elektroden in der Weise vorliegen, daß zumindest einige der Elektroden für Entladungen nach zwei Seiten, insbesondere nach entgegengesetzten Seiten, genutzt werden. Da sich die nach den beiden Seiten brennenden Entladungen gegenseitig auf dem Elektrodenstreifen stören, kann dabei z. B. bei einer Sinusform ein bestimm­ ter Teil des Sinus der einen möglichen Entladungsseite und ein anderer Teil der anderen möglichen Entladungsseite zugeordnet sein, im allgemeinen natürlich der jeweils nächstliegende Teil. Insbesondere kann dabei auch eine gewisse Zwischenstrecke zwischen den jeweils anderen Entladungsseiten zugeordneten Bereichen vorgesehen sein, von der aus grundsätzlich keine Entladungen ausgehen sollen.

Im Hinblick auf das erfindungsgemäße Aufziehen einer Entladungsstruktur in die Breite hat es sich als wesentlich herausgestellt, daß etwaige auf den Elektroden, insbesondere auf der Kathode befindliche Schichten relativ glatt sind. Insbesondere bei Leuchtstoffen, die gewöhnlich nach einem Druckver­ fahren relativ flächig abgeschieden werden, und somit durchaus auch auf den Elektroden liegen können, kann es dabei zu hinderlichen Körnigkeiten kommen. Eine vernünftige quantitative Grenze ist eine Körnigkeit von 8 µm, ab der abwärts ein Aufziehen einer Entladungsstruktur in die Breite auf einer solchen Schicht möglich ist. Besser geeignet sind natürlich kleinere Körnig­ keiten von 5, 3 oder 1 µm und darunter. Es ist davon auszugehen, daß die Körnigkeit ein Grundproblem aller Schichten darstellt und insoweit nicht auf Leuchtstoffschichten beschränkt ist. Andererseits sind bei dem gegenwärti­ gen technischen Stand insbesondere die Leuchtstoffschichten gelegentlich relativ grobkörnig. Wenn aus bestimmten Gründen keine ausreichend fein­ körnige Alternative zu einer Leuchtstoffschicht besteht, ist es dabei erfin­ dungsgemäß bevorzugt, die Kathode völlig leuchtstofffrei zu lassen, d. h. bei der Abscheidung des Leuchtstoffes auszusparen. Andere Schichten, etwa feinkörnige Reflexionsschichten aus TiO₂ oder Al₂O₃, sind davon nicht not­ wendigerweise betroffen.

Diese Ausführungen sind jedoch nicht dahingehend zu verstehen, daß das erfindungsgemäße Verfahren mit einer körnigen Leuchtstoffschicht oder ei­ ner anderen körnigen Schicht auf einer Kathode nicht funktionsfähig wäre. Hier spielen noch andere Parameter eine Rolle, beispielsweise die Steilheit des Anstiegs des Entladungsabstandes über die Steuerlänge, mit denen ein entsprechendes Aufziehen auch bei körnigeren Schichten ermöglicht werden kann.

Wie bereits ausgeführt, richtet sich die Erfindung nicht nur auf ein Betriebs­ verfahren für eine entsprechende Entladungslampe sondern auch auf ein Beleuchtungssystem, womit ein passender Satz aus einer Entladungslampe und einem Vorschaltgerät bezeichnet ist. Dabei ist das Vorschaltgerät im Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren ausgelegt, d. h. daß das Vor­ schaltgerät eine Leistungssteuereinrichtung aufweist, mit der ein geeigneter elektrischer Parameter der Leistungsversorgung der Entladungslampe durch das Vorschaltgerät beeinflußt werden kann, um die entsprechend gestaltete Elektrodenstruktur in der Entladungslampe für eine Veränderung des Entla­ dungsvolumens auszunutzen.

Insoweit gelten die vorstehenden Ausführungen zu den verschiedenen Aus­ gestaltungen der Erfindung gleichermaßen auch für das Beleuchtungssy­ stem, d. h. jeweils für die Elektrodenstruktur in der Entladungslampe sowie für die Leistungssteuereinrichtung im Vorschaltgerät.

Im Hinblick auf die in der vorstehenden Schilderung dargelegten besonde­ ren Merkmale der Elektrodenstruktur wird ferner Schutz beansprucht für eine entsprechend gestaltete Entladungslampe, wozu auf die entsprechenden Erläuterungen in der bisherigen Beschreibung verwiesen wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele in weiteren Einzelheiten erläutert. Dabei offenbarte Merkmale können auch in anderen Kombinationen oder für sich erfindungswesentlich sein. Im einzel­ nen zeigt:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Elektrodenstruktur mit säge­ zahnförmigen Anoden, die übereinander in vier Leistungsstufen dargestellt ist;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt aus einer Elektro­ denstruktur mit sinusförmigen Anoden;

Fig. 3 die Struktur aus Fig. 2 in einer anderen Leistungsstufe;

Fig. 4 eine alternative Ausführungsform zu den Fig. 2 und 3;

Fig. 5 eine weitere alternative Ausführungsform zu den Fig. 2, 3 und 4 mit sinusförmigen Kathoden und Anoden; und

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Bodenplatte eines erfindungsgemäß gestalte­ ten Flachstrahlers.

Fig. 1 zeigt übereinander viermal dieselbe Elektrodenanordnung aus einer geraden streifenförmigen Kathode 1 und einer sägezahnstreifenförmigen Anode 2. Im oberen Bereich ist schematisch eine dielektrische Abdeckung 4 auf der Anode 2 dargestellt. Ferner ist eine Periodenlänge der Streifenstruk­ tur der Anode 2 als Steuerlänge SL eingezeichnet.

Zwischen den Elektroden befinden sich die für die unipolare gepulste Be­ triebsweise einer Entladungslampe mit dielektrisch behinderten Entladun­ gen charakteristischen dreieckförmigen Entladungsstrukturen 3. In dem ganz oben dargestellten Fall a) enthält jede Steuerlänge eine Entladungs­ struktur 3. In dem darunterliegenden Fall b) ist eine zweite Entladungsstruk­ tur 3 innerhalb jeder Steuerlänge hinzugekommen. Entsprechendes gilt für die beiden weiteren Stufen c) und d) in Fig. 1, wobei in der untersten Stufe jede Steuerlänge SL durch vier einzelne dreieckförmige Entladungen 3 prak­ tisch vollständig ausgefüllt ist. Diese vier Darstellungen a) bis d) veran­ schaulichen einen Dimmbereich der Entladungslampe von einem Zustand mit minimaler einstellbarer Leistung im obersten Fall bis zu einem Zustand mit maximaler einstellbarer Leistung im untersten Fall, wobei jede Lei­ stungsschaltstufe einer bestimmten Zahl von Einzelentladungen 3 innerhalb einer Steuerlänge SL entspricht. Es handelt sich hierbei um eine Leistungs­ steuerung mit einer diskontinuierlichen Veränderung der Zahl von einzelnen Entladungsstrukturen. Dies entspricht jedoch nicht notwendigerweise einer diskontinuierlichen Leistungssteuerung ohne Möglichkeit eines kontinuierli­ chen Dimmbetriebs, weil in den Abständen zwischen den Leistungsstufen mit jeweils unterschiedlicher Entladungsstrukturanzahl durchaus auch eine kontinuierliche Veränderung der Leistung jeder Entladungsstruktur für sich möglich ist.

Es wird ferner anschaulich, daß die einzelnen Entladungen 3 zunächst, also bei kleinster angelegter Versorgungsspannung, in dem Bereich mit den kleinsten Abständen zwischen der Kathode 1 und der Anode 2 brennen, also in der Figur jeweils am linken Rand jeder Steuerlänge. Der ganz am linken Rand jeder Steuerlänge auftretende minimale Entladungsabstand bzw. die minimale Schlagweite ist mit d_min bezeichnet.

Die jeweils größte Schlagweite d_max liegt innerhalb jeder Steuerlänge SL am rechten Rand vor und wird erst von der letzten der sich innerhalb einer Steuerlänge aufreihenden Einzelentladungen 3 in der Fig. 1 im unteren Bei­ spiel erreicht.

Zu dem ganz oben dargestellten Beispiel mit jeweils einer Entladungsstruk­ tur ist noch festzustellen, daß diese Entladungsstruktur 3 jeweils an eine Spitze der Sägezahnform "angreift", weswegen ihre Zündung zum anfängli­ chen Betriebsbeginn der Entladungslampe durch die dortige Feldüberhö­ hung erleichtert ist. Wenn erst einmal eine der Entladungsstrukturen 3 vor­ gegeben ist und damit eine gewisse Restionisation in der Nachbarschaft vor­ liegt, ist die entsprechende Zündung der weiteren dargestellten Entladungs­ strukturen 3 schon dadurch erleichtert.

Wichtig zum Verständnis dieser Fig. 1 ist, daß die untereinander liegenden vier Elektrodenpaare nicht als ein Gesamtelektrodenmuster zu verstehen sind, weil dann jeweils zwischen den sägezahnförmigen Anoden 2 und der streifenförmigen Kathode 1 der Nachbarstruktur ebenfalls Entladungen brennen würden. Es handelt sich vielmehr um vier Einzeldarstellungen eines zur Veranschaulichung stark vereinfachten Ausführungsbeispiels.

Fig. 2 zeigt demgegenüber dahingehend eine Alternative, daß die Anoden 2 in diesem Beispiel sinusförmig verlaufen. Auch hier bilden sich im Bereich des minimalen Entladungsabstandes zunächst dreieckförmige Einzelentla­ dungen 3 heraus.

Fig. 3 zeigt im Vergleich zu Fig. 2 die gleiche Elektrodenanordnung aus einer Kathode 1 und zwei Anoden 2, jedoch ist hier eine höhere Leistungs­ stufe dargestellt. Bei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Beispiel hat sich nun nicht eine zweite oder dritte einzelne Entladungsstruktur 3 neben die bereits in Fig. 2 erkennbare hinzuaddiert. Vielmehr hat sich die in Fig. 2 relativ schmale Entladungsstruktur 3 vorhangartig in die Breite gezogen und überstreicht nun sowohl einen größeren Längenabschnitt auf den sinus­ förmigen Anoden 2 als auch auf der streifenförmigen Kathode 1.

In Fig. 3 erkennt man, daß die hier dargestellten einzelnen Entladungs­ strukturen 3 auf der Anode 2 bereits annähernd die im linken Bereich einge­ zeichnete Steuerlänge SL erreicht haben. Hingegen ist die gleiche Steuerlänge SL in Fig. 2 nur zu einem kleinen Teil von der Anodenseite der Entladungs­ struktur 3 ausgefüllt. Fig. 2 und Fig. 3 zeigen jeweils nur einen Ausschnitt aus einer größeren Elektrodenanordnung aus alternierend nebeneinander liegenden Kathodenstreifen 1 und Anodenstreifen 2. Deswegen entspricht die eingezeichnete Steuerlänge SL nicht der gesamten Periodenlänge der Si­ nusform sondern nur der halben Periodenlänge. Die jeweilige Periodenhälf­ ten mit über den eingezeichneten maximalen Entladungsabstand d_max hin­ ausgehenden Abständen zu den hier dargestellten Kathoden 1 sind Entla­ dungsstrukturen zu einer nicht dargestellten weiteren Kathode 1 zugeord­ net.

Im Laufe der dieser Erfindung zugrunde liegende Entwicklungsarbeit hat es sich als günstig herausgestellt, zur Erleichterung des vorhangartigen Aus­ einanderziehen der einzelnen Entladungsstrukturen innerhalb einer Steuer­ länge einen relativ niedrigen Druck eines gasförmigen Entladungsmediums, insbesondere einer Xe-Entladungsfüllung einzustellen. Ein niedriger Druck kann dabei beispielsweise ein Druck unter 80 Torr oder auch unter 60 Torr sein. Bei den hier dargestellten Ausführungsbeispielen hat sich eine Xe- Füllung von 50 Torr für das vorhangartige Auseinanderziehen bewährt. Hingegen wurde für Beispiele, bei denen eine Aneinanderreihung in ihrer Zahl veränderlichen Einzelentladungen ohne Veränderung des Volumens der Einzelentladungen gezeigt wird, ein Xenondruck von 100 Torr gewählt.

Ein weiteres Beispiel zeigt Fig. 4, wobei jedoch gegenüber den Fig. 2 und 3 insoweit eine Vertauschung vorgenommen worden ist, als hier die Ka­ thoden 1 eine Sinusform aufweisen. Diese Sinusform ist wiederum jeweils zu halben Periodenlängen zwei auf entgegengesetzten Seiten einer sinusförmi­ gen Kathode 1 liegenden Anoden 2 zugeordnet. Dabei treten die in diesem Beispiel geraden streifenförmigen Anoden 2 jeweils doppelt auf, so daß jede Anode 2 nur jeweils zu einer Seite Entladungen trägt. Die geometrischen Größen Steuerlänge SL, minimale Schlagweite d_min, und maximale Schlagwei­ te d_max entsprechen dem Beispiel in Fig. 2 und 3. Zu der Technik der dop­ pelten Anodenausführung wird verwiesen auf die deutsche Anmeldung 197 11 892.5, deren Offenbarungsgehalt hier in Bezug genommen ist.

Eine weitere Variante zeigt Fig. 5, wobei sowohl die Kathoden 1 als auch die Anoden 2 sinusförmig sind. Dabei sind die jeweils benachbarten Sinus­ wellenstreifen zueinander um eine halbe Periode phasenverschoben, so daß sie jeweils mit ihren Maxima bzw. Minima einander zugewandt sind, sich also durch die Sinusform jeweils eine Modulation des Entladungsabstandes zwischen den benachbarten Elektroden ergibt.

Dabei gilt wieder, daß durch die "zweiseitige Funktion" jeder Elektrode je­ weils nur eine halbe Periodenlänge als Steuerlänge SL auftritt, so daß die maximale Schlagweite d_max nicht dem tatsächlich geometrisch auftretenden maximalen Abstand entspricht.

Diese Struktur hat den Vorteil, daß die in Fig. 4 dargestellte Zwillings­ anode 2 eingespart werden kann und durch eine Sinusanode 2 ersetzt wer­ den kann. Zu dieser Ausgestaltung der Erfindung wird auf die Parallelan­ meldung "Entladungslampen für dielektrisch behinderte Entladungen mit verbesserter Elektrodenkonfiguration" verwiesen, die am selben Anmeldetag von derselben Anmelderin eingereicht wurde und deren diesbezüglicher Offenbarungsgehalt hier inbegriffen ist.

Ein der Struktur aus Fig. 4 entsprechendes konkreteres Ausführungsbei­ spiel zeigt schließlich Fig. 6. Dabei ist zunächst mit 6 eine Glasgrundplatte eines Flachstrahlers, d. h. einer flach gestalteten Entladungslampe mit dielek­ trisch behinderten Entladungen mit zwei Glasplatten als Hauptbegren­ zungswänden, dargestellt. Auf dieser Bodenplatte 6 des Flachstrahlers ist ein Elektrodenmuster gemäß Fig. 4 als Metall-Siebdruckmuster aufgebracht. Die eigentlichen Elektroden 1 und 2 befinden sich dabei innerhalb eines Rahmens 7, der die dargestellte Bodenplatte 6 mit einer nicht dargestellten Deckplatte verbindet und das Entladungsvolumen nach außen abdichtet. Dabei sind die Elektrodenstreifen in einer Verlängerung gegenüber ihren Abschnitten innerhalb ihres Entladungsvolumens einfach unter der Dichtung 7 des Glaslotrahmens hindurchgeführt.

Innerhalb des Rahmens 7 entsprechen die Elektrodenformen Fig. 4, d. h. die Zwillingsanoden 2 sind gerade Streifen und die Kathoden 1 haben eine Sinuswellenform. Auf der äußeren Seite des Rahmens 7 ist jede der Elektro­ densorten 1 und 2 gemeinschaftlich angeschlossen an einen busartigen äuße­ ren Leiter 8 bei den Kathoden und 9 bei den Anoden.

Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 wurde ein Dielektrikum von 0,6 mm Dicke verwendet, nämlich eine Weichglasschicht. 250 µm Dicke wurden verwendet bei den Beispielen aus den Fig. 2-6, wobei es sich hier um Glaslot handelte. Für die minimalen Schlagweiten d_min, die maximalen Schlagweiten d_max und die Steuerlänge galten in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1, gemäß den Fig. 2 und 3, gemäß den Fig. 4 und 6 und gemäß der Fig. 5 folgende Werte (in mm):

Die Steuerung der Leistung in den entsprechenden Entladungslampen ge­ schah durch Variation der Spannungsamplitude der pulsartigen Leistungs­ versorgung.

Im Fall der Struktur aus Fig. 1 wurden zur Veranschaulichung parallel zwei Versuchsreihen durchgeführt mit einer Veränderung der Spannung bzw. der Pulswiederholfrequenz bei fester Spannungsamplitude. Die jeweili­ gen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt, wobei die Reihen der Tabelle in der Reihenfolge den vier Einzeldarstellungen a) bis d) in Fig. 1 entsprechen.

In den in den Fig. 2-6 dargestellten Fällen war ein vorhangartiges Auf­ ziehen der Einzelentladungsstrukturen 3 beabsichtigt, deswegen wurden dort in den Leuchtstoffschichten an den Stellen der Kathoden 1 Aussparun­ gen vorgesehen. Durch diese Glättung der Kathodenoberfläche ist auch bei etwas höheren Drücken ein vorhangartiges Aufziehen möglich. Daher wur­ den bei diesen Fällen auch Drücke von 100 mbar mit dem Füllgas Xe ver­ wendet.

Hinsichtlich weiterer technischer Einzelheiten der hier dargestellten Entla­ dungslampen wird auf die bereits zitierte deutsche Anmeldung 197 11 892.5 verwiesen.

Claims (23)

1. Betriebsverfahren für eine Entladungslampe mit einem ein Entla­ dungsmedium enthaltenden Entladungsgefäß, einer Elektrodenanord­ nung mit einer Anode (2) und einer Kathode (1) und mit einer dielektri­ schen Schicht (4) zwischen zumindest der Anode (2) und dem Entla­ dungsmedium,
wobei die Elektrodenanordnung (1, 2) entlang einer Steuerlänge (SL) in einer eine Brennspannung verändernden Art inhomogen ist,
bei welchem Verfahren ein elektrischer Parameter der Leistungsversor­ gung der Entladungslampe verändert wird, um die Leistung der Entla­ dungslampe zu steuern.

2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, bei dem die Elektrodenanordnung (1, 2) entlang der Steuerlänge einen sich zumindest in einem lokalen Mittelwert monoton verändernden Entladungsabstand definiert.

3. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Inhomogenität in einer Veränderung der Anodenbreite besteht.

4. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Inhomogenität in einer Veränderung der Dicke der dielektrischen Schicht (4) besteht.

5. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem sich bei der Leistungssteuerung in der Steuerlänge (SL) eine Entla­ dungsstruktur (3) vorhangartig verbreitert.

6. Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1-4, bei dem entlang der Steuerlänge (SL) eine Anzahl von Kathodenstellen zur lokalen Feldver­ stärkung vorliegen, wobei diese Stellen lokaler Feldverstärkung eine monoton gestaffelte Reihe unterschiedlicher Brennspannungen definie­ ren.

7. Betriebsverfahren nach Anspruch 6, bei dem sich bei der Leistungs­ steuerung in der Steuerlänge (SL) die Anzahl einzelner Entladungs­ strukturen (3) verändert, wobei jede der Entladungsstrukturen (3) je­ weils an einer der Stellen lokaler Feldverstärkung angeordnet ist.

8. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Elektroden (1, 2) der Entladungslampe eine Anzahl Steuerlängen (SL) in Reihe aufweisen.

9. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der elektrische Parameter der Leistungsversorgung in kontinuierlicher Weise verändert wird, um die Entladungslampe zu dimmen.

10. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der elektrische Parameter eine Spannungsamplitude einer gepulsten Wirkleistungseinkopplung ist.

11. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der elektrische Parameter eine Flankenanstiegssteilheit einer gepulsten Wirkleistungseinkopplung ist.

12. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der elektrische Parameter eine Totzeit einer gepulsten Wirkleistungs­ einkopplung ist.

13. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der elektrische Parameter eine Pulsdauer einer gepulsten Wirklei­ stungseinkopplung ist.

14. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der elektrische Parameter eine Pulswiederholfrequenz einer gepulsten Wirkleistungseinkopplung ist.

15. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem zumindest eine der Elektroden (1, 2) eine Sinusform aufweist.

16. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem zumindest eine der Elektroden (2) eine Sägezahnform aufweist.

17. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem für das quantitative Verhältnis zwischen einer Differenz zwischen einer maximalen Schlagweite d_max zwischen den Elektroden (1, 2) in der Steuerlänge (SL) und einer minimalen Schlagweite d_min zwischen den Elektroden (1, 2) in der Steuerlänge (SL) zu dieser Steuerlänge (SL) gilt:
(d_max-d_min)/SL ≦ 0,6, vorzugsweise (d_max-d_min)/SL ≦ 0,5, besonders bevorzugterweise (d_max-d_min)/SL ≦ 0,4.

18. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem für das quantitative Verhältnis einer minimalen Schlagweite d_min und einer maximalen Schlagweite d_max zwischen den Elektroden (1, 2) in derselben Steuerlänge (SL) gilt: 0,3 < d_min/d_max < 0,9, vorzugsweise 0,4 < d_min/ d_max < 0,9, besonders bevorzugterweise 0,5 < d_min/d_max < 0,9.

19. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Kathode (1) bedeckende Schichten einer Körnigkeit von 8 µm oder weniger haben.

20. Betriebsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Kathode (1) leuchtstoffschichtfrei ist.

21. Beleuchtungssystem mit einer Entladungslampe mit einem ein Entla­ dungsmedium enthaltenden Entladungsgefäß, einer Elektrodenanord­ nung mit einer Anode (2) und einer Kathode (1) und mit einer dielektri­ schen Schicht (4) zwischen zumindest der Anode (2) und dem Entla­ dungsmedium,
wobei die Elektrodenanordnung (1, 2) entlang einer Steuerlänge (SL) in einer eine Brennspannung verändernden Form inhomogen sind,
und mit einem Vorschaltgerät mit einer Leistungssteuereinrichtung zum Steuern der Leistung der Entladungslampe durch Veränderung eines elektrischen Parameters der Leistungsversorgung der Entla­ dungslampe.

22. Beleuchtungssystem nach Anspruch 21 ausgelegt für ein Betriebsver­ fahren nach einem der Ansprüche 2-20.

23. Entladungslampe mit einem ein Entladungsmedium enthaltenden Ent­ ladungsgefäß, einer Elektrodenanordnung mit einer Anode (2) und ei­ ner Kathode (1) und mit einer dielektrischen Schicht (4) zwischen zu­ mindest der Anode (2) und dem Entladungsmedium, ausgelegt für ein Verfahren nach einem der Ansprüche 3-8, 17-20.