DE2825532A1 - METHOD AND DEVICE FOR OPERATING A HIGH PRESSURE STEAM LAMP - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer HochdruckdampflampeMethod and device for operating a high-pressure vapor lamp

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Hochdruck-Metalldampflampe, sie bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Hochdruck-Natriumdampflampe, wobei eine starke Erhöhung der Farbtemperatur und eine bessere Farbwiedergabe bei nur geringer Verminderung des Lampenwirkungsgrades erzielt wird.The invention relates to a method and a device for operating a high-pressure metal vapor lamp; it relates in particular to a method and a device for operation a high pressure sodium lamp, with a sharp increase the color temperature and better color rendering with only a slight reduction in lamp efficiency will.

Hochdruck-Natriumdampflampen sind weit verbreitet für die Straßen-, Autobahn- und andere Flächenbeleuchtungen. Derartige Lampen enthalten ein keramisches Aluminiumoxidrohr, das eine Natrium- oder eine Natrium- und Quecksilberladung enthält und im allgemeinen innerhalb eines äußeren Glaskolbens eingeschlossen ist. Derartige Lampen werden üblicherweise bei 60 Hz Wechselspannung betrieben, wobei eine Last dazu benutzt wird, um den Strom zu begrenzen und eine Eingangsleistung zuzulassen,High pressure sodium vapor lamps are widely used for street, highway and other area lighting. Such Lamps contain a ceramic alumina tube that contains a sodium or sodium and mercury charge and is generally enclosed within an outer glass envelope. Such lamps are usually operated at 60 Hz alternating voltage operated using a load to limit the current and allow input power,

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die die Grenzleistung der Lampe nicht überschreitet.which does not exceed the limit power of the lamp.

Das aufgrund der Natrium- oder der Natrium- und Quecksilberdampfentladung erzeugte Licht rührt fast ausschließlich von der Erregung des Natriumatoms aufgrund einer Selbstumkehr und Verbreiterung der Natrium-D-Linie bei 589nm her. In auch Quecksilber enthaltenden Lampen dient das Quecksilber als Puffergas, das den Spannungsgradienten und damit den Wirkungsgrad erhöht, doch wird das Quecksilber nicht zu einer merklichen Emission angeregt. Als Ergebnis erhält man eine Lampe, die bezüglich der abgegebenen Lumen/Watt außerordentlich leistungsfähig ist und je nach Größe der Lampe einen Wert zwischen 75 und 13o Lumen/Watt erreicht, wobei der Wirkungsgrad mit der Größe von 70 Watt bis zu 1000 Watt hin zunimmt. Eine derartige Lampe hat jedoch eine geringe Farbtemperatur von 2000 bis 2100°Kelvin, und außerdem zeigt sie einen geringen Farbwiedergabeindex zwischen 10 und 20. Obwohl im Spektrum alle Teile der Objektfarben erkennbar sind, sind die Farben am "kalten" Ende, wie Violett, Blau und im gewissen Maße auch Grün gedämpft bzw. abgeschwächt oder abgestumpft bzw. grau geworden. Während sich eine solche Lampe für die meisten Außenraumanwendungen eignet, ist sie im allgemeinen für Innenraumanwendurigen ungeeignet, insbesondere wenn eine genaue Farbunterscheidung erforderlich ist.That due to the sodium or the sodium and mercury vapor discharge The light produced is almost entirely due to the excitation of the sodium atom due to self-reversal and broadening of the sodium D-line at 589nm. In lamps that also contain mercury, the mercury serves as a Buffer gas, which increases the voltage gradient and thus the efficiency, but the mercury does not become a noticeable one Emission stimulated. The result is a lamp that is extremely powerful in terms of the lumens / watt it emits is and, depending on the size of the lamp, reaches a value between 75 and 13o lumens / watt, the efficiency with the Size increases from 70 watts to 1000 watts. Such a one However, the lamp has a low color temperature of 2000 to 2100 ° Kelvin, and it also shows a low color rendering index between 10 and 20. Although all parts of the object colors are recognizable in the spectrum, the colors are the "cold" End, like violet, blue and to a certain extent also green muted or weakened or dulled or turned gray. While such a lamp is suitable for most outdoor applications, it is generally suitable for indoor applications unsuitable, especially when precise color differentiation is required.

In der US-PS 3 248 590 ist ausgeführt, daß eine verbesserte Farbwiedergabe bei Hochdruck-Natriumdampflampen dann erzielbar ist,, wenn ein höherer Natriumdampfdruck eingesetzt wird, wobei sich jedoch der Wirkungsgrad verringert. Ein Teil der Versuche zur Verbesserung der Farbtemperatur und der Farbwiedergabe der Lampe folgt dem in der US-PS 3 248 590 vorgeschlagenen Weg, d.h. es wird eine Erhöhung des Natriumdampfdruckes auf die eine oder andere Weise vorgeschlagen. So wird z.B. in der US-PS 3 716 743 eine Erhöhung des Natriumdampfdruckes durch Verwendung von Hitzeschilden um die Lampenenden vorgeschlagen.US Pat. No. 3,248,590 states that improved color rendering can then be achieved in high-pressure sodium vapor lamps is, if a higher sodium vapor pressure is used, but the efficiency is reduced. Part of the trials to improve the color temperature and the color rendering of the lamp follows that proposed in US Pat. No. 3,248,590 Way, i.e. an increase in sodium vapor pressure in one way or another is suggested. For example, in the US Pat. No. 3,716,743 proposed an increase in sodium vapor pressure by using heat shields around the lamp ends.

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Eine Erhöhung des Natriumdampfdruckes ist gleichbedeutend mit einem Betrieb der Lampe oberhalb des Leistungswertes, für den die Lampe ausgelegt ist. Auf diese Weise läßt sich die Farbtemperatur auf Kosten des Wirkungsgrades um etwa 10 Lumen/Watt für jeden 100°K-Gewinn bei der Farbtemperatur auf oberhalb von 2100⁰K erhöhen. Ein Betrieb oberhalb der normalen Betriebsleistung kann außerdem die Natriumverluste stark beschleunigen. Dies führt zu einer kurzzeitigen Spannungserhöhung und einer Verdunkelung des Außenkolbens und somit zu einer verkürzten Lebensdauer.An increase in the sodium vapor pressure is equivalent to operating the lamp above the power value for which the lamp is designed. In this way, the color temperature at the expense of the efficiency gain K in color temperature to above can be increased by 2,100 ⁰ K for each 100 ° to about 10 lumens / watt. Operating above normal operating capacity can also greatly accelerate sodium losses. This leads to a brief increase in voltage and a darkening of the outer bulb and thus to a shortened service life.

Andere Versuche zur Erhöhung der Färbtemperatur und der Farbwiedergabe gehen dahin, andere Elemente der Lampenfüllung zuzusetzen. So wurde z.B. in der US-PS 3 521 108 ein Zusatz von Cadmium und gegebenenfalls Thallium zum Natrium und Quecksilber vorgeschlagen. Keiner dieser Versuche führte jedoch zu einer kommerziell verwertbaren Lampe, da die Verbesserungen entweder zu gering waren oder durch die mit der Verbesserung einhergehenden Nachteile überwogen wurden.Other attempts to increase the dyeing temperature and color rendering tend to add other elements to the lamp filling. For example, in U.S. Patent 3,521,108, an addition was made suggested from cadmium and possibly thallium to sodium and mercury. However, none of these attempts led to a commercially viable lamp because the improvements were either too small or by that with the improvement associated disadvantages were outweighed.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Hochdruck-Natriumdampflampe anzugeben, mit denen eine höhere Farbtemperatur und eine verbesserte Farbwiedergabe mit nur geringem Verlust an Wirkungsgrad und im wesentlichen ohne Verringerung der Lebensdauer erzielt werden.The object of the invention was therefore to provide a method and a device for operating a high-pressure sodium vapor lamp indicate with which a higher color temperature and an improved color rendering with only a small loss of efficiency and can be achieved with substantially no reduction in service life.

Die Metallfüllung konventioneller Hochdruck-Natriumdampflampen enthält Natrium und üblicherweise Quecksilber, wobei jedoch die durch die Entladung erzielte Quecksilberstrahlung unbedeutend gering ist. Die Erfindung beruht nun darauf, daß im Zeitintervall während und unmittelbar nach dem Anlegen einer Welle mit steiler Front an die Lampe die höheren Elektronenzustände des Natriums zu einer beträchtlichen Emission angeregt werden, und daß außerdem bei Quecksilber enthaltendenThe metal filling of conventional high pressure sodium vapor lamps contains sodium and usually mercury, however the mercury radiation achieved by the discharge is insignificantly low. The invention is based on the fact that in Time interval during and immediately after the application of a wave with a steep front to the lamp, the higher electron states of sodium are stimulated to a considerable emission, and that also in the case of mercury-containing

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Lampen eine Strahlung auch vom Quecksilber erzeugt wird. Während des Pulsbetriebes der Lampe wird die Emission von mehreren Natriumlinien und einem Kontinuum im Blau-Grün-Bereich des Spektrums beträchtlich intensiver. Außerdem wird das normale Licht im Gelb-Rot-Bereich des Spektrums, das aufgrund der Selbstumkehr und Verbreiterung der Natrium-D-Linien entsteht, teilweise unterdrückt. Dadurch wird eine Erhöhung der Farbtemperatur und eine Verbesserung des Farbwiedergabeindex erzielt.Lamps radiation is also generated by the mercury. During the pulsed operation of the lamp, the emission of several sodium lines and a continuum in the blue-green region of the spectrum is considerably more intense. Also will the normal light in the yellow-red part of the spectrum, which is due to the self-reversal and broadening of the sodium D-lines arises, partially suppressed. This results in an increase in the color temperature and an improvement in the color rendering index achieved.

Zwischen den einzelnen Impulsen darf lediglich eine geringe oder gar keine Eingangsleistung vorhanden sein, da ein Reststrom die Plasmaionisierung aufrecht erhält und die dem Pulsbetrieb eigene Charakteristik beseitigt. Es lassen sich Pulse mit einer Wiederholfrequenz von oberhalb 500 bis etwa 2000 Hz mit einem Arbeitszyklus bzw. Einschalt- zu Auschaltverhältnis zwischen 10 und 35 % verwenden. Durch einen derartigen Betrieb läßt sich die Farbtemperatur leicht um mehr als 400⁰K, d.h. von etwa 2050⁰K bis zu etwa 2500⁰K bei einer Verminderung des Wirkungsgrades von etwa nur 20 % gegenüber dem konventionellen Wechselstrombetrieb erhöhen, ohne daß eine merkliche Verringerung der Lebensdauer der Lampe eintritt. Die Farbtemperatur läßt sich wesentlich über 2500⁰K hinaus erhöhen, wenn eine weitere Verringerung des Wirkungsgrades annehmbar ist.Between the individual pulses, there may only be little or no input power, as a residual current maintains the plasma ionization and eliminates the characteristic inherent in pulse operation. It is possible to use pulses with a repetition frequency of above 500 to about 2000 Hz with a duty cycle or switch-on to switch-off ratio between 10 and 35 % . With such an operation, the color temperature can easily be increased by more than 400 ^° K, ie from about 2050 ^° K to about 2500 ^° K with a reduction in efficiency of about only 20 % compared to conventional alternating current operation, without a noticeable reduction in the Life of the lamp occurs. The color temperature can be increased significantly beyond 2500 ^° K if a further reduction in efficiency is acceptable.

Bei Lampen, deren Wirkungsgrad oder spektrale Qualität sich mit der Belastung erhöht, bei denen jedoch das Kolbenmaterial oder andere Konstruktionsmerkmale die durchschnittliche Be lastung begrenzen, für die die Lampe ausgelegt ist, wird bekanntlich oftmals ein Pulsbetrieb vorgenommen. Mittels einer gepulsten Wellenform läßt sich ein hoher Augenblickswert der Belastung erzielen, obgleich die durchschnittliche Energieeinspeisung in die Lampe innerhalb eines begrenzten Niveaus bleibt. Ein frühes Beispiel für eine Lampe und eine Schaltungsanordnung für den Pulsbetrieb der Lampe ist in der US-PS29J58149 beschrieben. Einneueres Beispiel hierfür findet sich in derIn the case of lamps whose efficiency or spectral quality increases with the load, but in which the bulb material is used or other design features limit the average load for which the lamp is designed, is known often carried out a pulse operation. A high instantaneous value of the Achieve load although the average energy input into the lamp is within a limited level remain. An early example of a lamp and circuitry for pulsing the lamp is shown in US-PS29J58149 described. A more recent example of this can be found in

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US-PS 3 624 447. Bei derartigen Schaltungsanordnungen wird der Pulsbetrieb lediglich als Mittel benutzt, um einen hohen Augenblickswert der Belastung bei geringer Durchschnittseinspeisung zu erzielen. Die Zeitdauer der Impulse ist dann keine kritische Größe, wenn die Impulse so kurz sind, daß die Gesamttemperatur der Lampe während eines Einzelimpulses sich nicht merklich erhöht. Der Pulsbetrieb findet deshalb bei geringen Frequenzen, üblicherweise bei 60 Hz, die der gewöhnlichen Netzfrequenz entspricht, oder bei 120 Hz statt, wobei für jede Halbwelle der Netzfrequenz ein Impuls erzeugt wird. Bei Verkürzung des Arbeitszyklus, d.h. des Verhältnisses von Einschalt- zu Ausschaltzeit innerhalb einer Periode, wird der Augenblickswert der Belastung im umgekehrten Verhältnis erhöht. Typische Parameterwerte einer derartigen Schaltung liegen z.B. bei einer Wiederholfrequenz von 120 Hz, deren Periodendauer dann 8333 Mikrosekunden beträgt und einen Arbeitszyklus von 20 %, entsprechend einer Einschaltzeit von 1667 /U see, wobei eine ausreichende Leistung gegeben ist, um die Ionisierung des Plasmas zwischen den Impulsen aufrecht zu erhalten. Derartige Parameterwerte sind jedoch zur Realisierung der Betriebsart nach der vorliegenden Erfindung nicht geeignet.US Pat. No. 3,624,447. In such circuit arrangements, the pulse mode is used only as a means of achieving a high instantaneous value of the load with a low average feed. The duration of the pulses is not a critical variable if the pulses are so short that the overall temperature of the lamp does not noticeably increase during a single pulse. Pulse operation therefore takes place at low frequencies, usually at 60 Hz, which corresponds to the normal mains frequency, or at 120 Hz, with a pulse being generated for each half-wave of the mains frequency. When the duty cycle is shortened, ie the ratio of switch-on to switch-off time within a period, the instantaneous value of the load is increased in the opposite proportion. Typical parameter values of such a circuit are, for example, a repetition frequency of 120 Hz, the period of which is then 8333 microseconds and a duty cycle of 20 %, corresponding to a switch-on time of 1667 / rev Sustaining impulses. However, such parameter values are not suitable for implementing the operating mode according to the present invention.

Bei der vorliegenden Erfindung wird der Pulsbetrieb eingesetzt, um einen ganz andersartigen, bisher unbekannten Effekt zu realisieren, für den wesentlich kürzere Impulsperioden oder Einschaltzeiten erforderlich sind. Die blau-grünen Natriumlinien und ein blaues Kontinuum von den stark erregten Natriumzuständen und die Quecksilberlinien bei Quecksilber enthaltenden Lampen wachsen bis zu einer hohen Intensität an, während die Wellenfront eingespeist wird. Innerhalb von etwa 100 Mikrosekunden beginnt diese Strahlung, die als Strahlung des oberen Niveaus bezeichnet werden kann, abzunehmen, obwohl der Strom bei dem hohen Niveau gehalten wird. Bei Quecksilber enthaltenden Lampen nehmen die sichtbaren Quecksilber-In the present invention, pulsed operation is used to achieve a completely different, hitherto unknown effect to be realized for which much shorter pulse periods or switch-on times are required. The blue-green sodium lines and a blue continuum from the highly excited sodium states and the mercury lines for mercury containing lamps grow to a high intensity while the wavefront is injected. Within about 100 microseconds this radiation, which can be referred to as upper level radiation, begins to decrease, though the current is kept at the high level. In lamps containing mercury, the visible mercury

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linien noch stärker ab als die obere Grenze der Natriumstrahlung. Die Strahlung der verbreiterten und umgekehrten Natrium-D-Linie baut sich dagegen während der gesamten Impulsdauer auf und beginnt mit dem Abbau erst nach dem Ende des Impulses. Ihre Abnahmegeschwindigkeit ist geringer als die der beiden anderen Strahlungen. Die Zunahme der Farbtemperatur und die Verbesserung des Farbwiedergabeindex¹ ist mit der verstärkten Emission der blau-grünen Natriumlinien, des blauen Natrium-Kontinuums und der erregten Quecksilberlinie mit Bezug auf die gelb-rote Natrium-D-Strahlung erzielt, welch letzere bei Impulseinschaltzeiten, die 500 Mikrosekunden nicht überschreiten, auftritt. Längere Impulsdauern gestatten es dem Plasma, in den nahezu stationären Zustand während des Stromimpulses zu relaxieren, wodurch die Farbverbesserung stark vermindert wird.line even stronger than the upper limit of the sodium radiation. The radiation of the broadened and inverted sodium D-line, on the other hand, builds up during the entire pulse duration and begins to decline only after the end of the pulse. Their rate of decrease is slower than that of the other two radiations. The increase in the color temperature and the improvement in the color rendering index ¹ is achieved with the increased emission of the blue-green sodium lines, the blue sodium continuum and the excited mercury line with respect to the yellow-red sodium D radiation, the latter with pulse switch-on times that Do not exceed 500 microseconds occurs. Longer pulse durations allow the plasma to relax to the near steady state during the current pulse, which greatly reduces the color enhancement.

Bei den Lampen nach dem Stand der Technik wird auch ein Aufrechterhai tungsstrom zwischen den Lampenpulsen durch die Lampe geschickt, der üblicherweise 15 % des Durchschnittstromes ausmacht. In der vorliegenden Erfindung ist ein solcher Aufrechterhaltungsstrom für die Strahlung des hocherregten Natriums und des Quecksilbers, von der die Farbverbesserung abhängt, zerstörend und deshalb zu vermeiden.In the prior art lamps, an upright shark is also used current sent through the lamp between the lamp pulses, which is usually 15% of the average current matters. In the present invention, such a sustaining current for radiation is the highly excited Sodium and mercury, on which the color improvement depends, destructive and therefore to be avoided.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen :The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Show in detail:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer konventionellen Hochdruck-Natriumdampfentladungslampe mit einer Schaltungsanordnung in Blockdiagrammform, die für den Pulsbetrieb der Lampe geeignet ist,1 shows a side view, partly in section, of a conventional high-pressure sodium vapor discharge lamp with circuitry in block diagram form suitable for pulsed operation of the lamp is,

Fig. 2 das Spektrum der Lampe beim normalen Wechselspannungsbetrieb, 2 shows the spectrum of the lamp in normal AC voltage operation,

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Fig. 3 das typische Spektrum einer Hochdruck-Natriumdampflampe, die überlastet und deren Natriumdampfdruck erhöht ist,Fig. 3 shows the typical spectrum of a high pressure sodium vapor lamp which is overloaded and its sodium vapor pressure is increased,

Fig. 4 das Spektrum der Lampe nach Figur 2 beim Impulsbetrieb gemäß der vorliegenden Erfindung,4 shows the spectrum of the lamp according to FIG. 2 during pulse operation according to the present invention,

Fig. 5 eine die C.I.E. Farbkoordinaten einer Lampe für verschiedene Pulsfrequenzen und Pulsweiten bei konstanter Eingangsenergie zeigende graphische Darstellung,Figure 5 shows the C.I.E. Color coordinates of a lamp for different pulse frequencies and pulse widths graphic representation showing constant input energy,

Fig. 6 die Abhängigkeit der Farbtemperatur von der Impulsweite und der Impulsperiode bei konstanter Eingangsleistung, 6 shows the dependence of the color temperature on the pulse width and the pulse period at constant input power,

Fig. 7 qualitativ das Verhalten der Intensität der Natrium-D-Linie und der Kontinuumsstrahlung als Funktion der Impulsfolgefrequenz für festgelegte Impulsweiten, 7 qualitatively the behavior of the intensity of the sodium D line and continuum radiation as a function the pulse repetition frequency for defined pulse widths,

Fig. 8 qualitativ das Verhalten der Intensität der Natrium-D-Linie und der Kontinuumsstrahlung als Funktion der Impulsweite für festgelegte Impulsfolgefrequenzen, und8 qualitatively the behavior of the intensity of the sodium D line and the continuum radiation as a function of the pulse width for fixed pulse repetition frequencies, and

Fig. 9 eine graphische Darstellungen der die Farbtemperatur mit der Lampenwirksamkeit für verschiene Impulsfrequenzen und Arbeitszyklen in Beziehung gesetzt ist.Figure 9 is a graph showing the color temperature related to the lamp efficiency for various pulse frequencies and duty cycles is.

In Figur 1 ist die dargestellte Hochdruck-Natriumdampflampe typisch für die Lampen, die zur Farbverbesserung gemäß den Konzepten der vorliegenden Erfindung einem Pulsbetrieb unterworfen werden können. Allgemein werden ähnliche Lampen inIn Figure 1, the high pressure sodium vapor lamp shown is typical of the lamps used for color improvement according to the Concepts of the present invention can be subjected to pulsed operation. In general, similar lamps are used in

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einer Vielfalt von Größen von 70 bis 1000 Watt hergestellt. Die Lampe umfaßt einen Außenkolben 2 aus Glas, an dessen Hals ein Standardmogul-Schraubsockel 3 angebracht ist. Der Außenkolben umfaßt einen eingestülpten Quetschfuß 4, durch den sich in konventioneller Weise ein Paar relativ schwerer Zuleitungen 5 lind 6 erstreckt, deren äußere Enden mit der Sokkelhülse 7 und dem Zentralkontakt 8 des Sockels verbunden sind.a variety of sizes from 70 to 1000 watts. The lamp comprises an outer bulb 2 made of glass on its neck a standard Mogul screw base 3 is attached. The outer bulb comprises an inverted pinch foot 4 through which a pair of relatively heavy supply lines 5 and 6 extends in a conventional manner, the outer ends of which with the base sleeve 7 and the central contact 8 of the base are connected.

Das Bogenrohr 9, das zentral innerhalb des Außenkolbens angeordnet ist, umfaßt ein Aluminiumoxid-Keramikrohr. Die Aluminiumoxid-Keramik kann kann durchscheinende polykristalline Keramik oder einkristallines Aluminiumoxid oder synthetischer Saphir sein, die klar und durchsichtig sind. Endverschlüsse, die aus Metallkappen 10 und 11 aus Niob bestehen, das dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Aluminiumoxidkeramik angepaßt ist, sind mit den Endstücken des Rohres durch eine glasartige Dichtungsmasse dicht verbunden. Die Endkappe 10 weist ein durchgehendes abgedichtetes Metallrohr 12 auf, das während der Lampenherstellung als Evakuierung*· und Füllrohr dient. Dieses Evakuierungsrohr wird dann am äußeren Ende4bgedichtet und dient als Reservoir, in dem sich während des Lampenbetriebes überschüssiges Natriummetall oder Natriumquecksilberamalgam kondensieren. Die dargestellte Lampe 1 ist für einen Betrieb mit unten liegendem Sockel vorgesehen. Die Elektrode 13 innerhalb des Rohres 9 ist an dem Innenvorsprung des Evakuierungsrohres 12 befestigt, und es erstreckt sich eine Evakuierungsrohrattrappe 14 durch die Metallend kappe 11 und stützt die andere Elektrode 15 ab. Das Entladungsrohr enthält z.B. eine Xenonfüllung mit einem Druck von etwa 30 Torr als Zündgas und eine Ladung aus 25 Milligramm Amalgam aus 25 Gew.% Natrium und 75 Gew.% Quecksilber.The arc tube 9, which is arranged centrally within the outer bulb comprises an alumina ceramic tube. The alumina ceramic can can be translucent polycrystalline Ceramic or single crystal alumina or synthetic sapphire that are clear and see-through. Terminations, which consist of metal caps 10 and 11 made of niobium, which is the thermal expansion coefficient of the aluminum oxide ceramic is adapted, are tightly connected to the end pieces of the pipe by a glass-like sealant. The end cap 10 has a continuous, sealed metal tube 12, which is used as an evacuation * and filling tube during lamp manufacture serves. This evacuation tube is then sealed at the outer end 4b and serves as a reservoir in which during When the lamp is running, excess sodium metal or sodium mercury amalgam will condense. The lamp 1 shown is intended for operation with the base at the bottom. The electrode 13 within the tube 9 is on the inner projection of the evacuation tube 12 attached, and it extends a dummy evacuation tube 14 through the metal end cap 11 and supports the other electrode 15. The discharge tube contains e.g. a xenon filling with a pressure of approx 30 Torr as ignition gas and a charge of 25 milligrams of amalgam composed of 25% by weight of sodium and 75% by weight of mercury.

Das Evakuierungsrohr 12 ist über den Leiter 16 und einen kurzen Haltestab 17 mit der Zuleitung 6 verbunden, die die Verbindung mit dem Zentralkontakt 8 des Sockels schafft. DieThe evacuation tube 12 is via the conductor 16 and a short one Holding rod 17 connected to the supply line 6, which creates the connection with the central contact 8 of the base. the

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Evakuierungsrohrattrappe 14 erstreckt sich durch einen Ringhalter 18, der an einem Seitenstab 19 befestigt ist, wodurch eine seitliche Festlegung bei möglicher axialer Ausdehnung des Entladungsrohres geschaffen ist. Ein flexibler Metall streifen 20 verbindet die Evakuierungsrohrattrappe 14 mit dem Seitenstab 12, der seinerseits mit der Zuleitung 5 verschweißt ist, die die Verbindung mit der Sockelhülse 7 sicherstellt. Das distale Ende des Seitenstabes 19 ist in den umgekehrten Nippel 21 im abgerundeten Ende des Außenkolbens mittels einer Klemme 22 eingeklemmt.Evacuation tube dummy 14 extends through a ring holder 18 which is attached to a side rod 19, whereby a lateral fixation is created with possible axial expansion of the discharge tube. A flexible metal strip 20 connects the dummy evacuation pipe 14 to the side rod 12, which in turn is welded to the supply line 5 which ensures the connection with the base sleeve 7. The distal end of the side rod 19 is in the inverted nipple 21 clamped in the rounded end of the outer bulb by means of a clamp 22.

Bei dem für diese Lampe üblichen Betrieb mit einer Last, die Wicklungen auf einem Eisenkern umfaßt, wird eine 60 Hz Wechselstromquelle benutzt. Einige der Lasten enthalten eine spezielle Schaltungsanordnung zum Erzeugen eines Hochspannungsimpulses geringer Energie, um die Lampe zu zünden. So erfordern z.B. die derzeitigen Spezifikationen für die 400 Watt Lampe einen Impuls mit einer Dauer von einer Mikrosekunde und einer Minimalspannungsamplitude von 2250 Volt, der mindestens 50mal in der Sekunde zu erzeugen ist. Nachdem die Lampe gezündet hat, wird die pulserzeugende Schaltungsanordnung automatisch abgeschaltet, und während des stationären Betriebes der Lampe treten keine Impulse auf.In the normal operation for this lamp with a load comprising windings on an iron core, a 60 Hz alternating current source is used used. Some of the loads contain special circuitry for generating a high voltage pulse low energy to ignite the lamp. For example, the current specifications require 400 watts Lamp emits a pulse with a duration of one microsecond and a minimum voltage amplitude of 2250 volts, which is at least Can be generated 50 times per second. After the lamp has ignited, the pulse-generating circuit arrangement switched off automatically, and no pulses occur during stationary operation of the lamp.

Einige Hochdruck-Natriumdampflampen werden mittels eines Schnappschalters gezündet, der sich im Außenkolben befindet. Diese Zündhilfe wird von einigen europäischen Herstellern bevorzugt. Im Ruhezustand schließt der Schalter die Lampe kurz. Wird die Lampe mit Energie versehen, dann sorgt ein Heizelement dafür, daß sich der Schalter öffnet, und dies gestattet, daß eine induktive Stoßspannung von der Last den Bogen initiiert. Andere Lampen benutzen Neon oder eine Penning-Mischung aus Neon mit einem sehr geringen Prozentsatz Argon anstelle von Xenon als Zündgas. Dies verringert die Zündspannung beträchtlich, wenn es in Kombination mit HeizelementenSome high pressure sodium vapor lamps are ignited by means of a snap switch located in the outer bulb. This ignition aid is preferred by some European manufacturers. In the idle state, the switch closes the lamp short. When the lamp is energized, a heating element causes the switch to open and this allows that an inductive surge voltage from the load initiates the arc. Other lamps use neon or a penning mix made of neon with a very small percentage of argon instead of xenon as the ignition gas. This reduces the ignition voltage considerable when combined with heating elements

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oder kapazitiven Elektroden außerhalb des Entladungsrohres benutzt wird.or capacitive electrodes outside the discharge tube is used.

Bei konventionellem Wechselstrombetrieb, wenn die Lampen zuerst angeschaltet werden, erzeugen Xenon und Quecksilber ein blau-weißes Glimmen im Entladungsrohr. Mit durch die erzeugte Hitze verdampftem Natrium wird das Licht zuerst monochromatisch gelb und dann graduell weiß mit einer goldenen oder orangen Tönung, wobei das volle Erwärmen etwa eine Minute erfordert. Lampen mit einer Penning-Mischung emittieren zuerst ein rotes Licht, da sie Neon als Zündgas benutzen, doch ändert sich dieses rote Licht mit zunehmendem Aufwärmen in die übliche Farbe. Ein typisches Spektrum für eine Lampe der Figur 1 nach dem Aufwärmen und von 325 Watt ist in Figur 2 veranschaulicht. Die Farbtemperatur beträgt 201O⁰K, der Farbwiedergabeindex 15 und der Lampenwirkungsgrad 120 Lumen/Watt. Das Licht ist hauptsächlich den verbreiterten Flügeln auf jeder Seite der selbstumgekehrten gelben Natrium-D-Linien bei 589 nm und in zweiter Linie den Natriumlinien bei 569, 498 und 617 nm zuzuschreiben. Ungeachtet der Tatsache, daß die Metallfüllung der Lampe mehr Quecksilber als Natrium enthalten kann, ist die Quecksilberstrahlung unbedeutend. Das erste Anregungspotential des Natriumatoms bei 2,1 Volt ist sehr viel geringer als das erste Anregungspotential des Quecksilbers bei 4,9 Volt, oder die höher angeregten Zustände des Natriums bei 4 bis 5»1 Volt. Unter diesen Umständen kann die Schwäche der Natriumstrahlung außer den D-Linien und die Abwesenheit von Quecksilberstrahlung durch ein Plasma in einem örtlichen thermodynamischen Gleichgewicht erklärt werden, wobei die Plasmatemperatur zu gering ist, um Zustände oberhalb von 2,1 Volt in beträchtlichem Maße anzuregen. Die Funktion des Quecksilbers in Quecksilber enthaltenden Lampen ist einfach die, als Puffergas zu wirken, das den Spannungsgradienten des Bogens erhöht. Dies gestattet es der Lampe und der damit verbundenen Last wirksamer beiWith conventional alternating current operation, when the lamps are first switched on, xenon and mercury produce a blue-white glow in the discharge tube. With the sodium evaporated from the heat generated, the light first becomes monochromatic yellow and then gradually white with a golden or orange tint, with full heating taking about a minute. Penning mix lamps first emit a red light because they use neon as the ignition gas, but this red light changes to the usual color as it warms up. A typical spectrum for a lamp of FIG. 1 after warming up and of 325 watts is illustrated in FIG. The color temperature is 201O ⁰ K, the color rendering index 15 and the lamp efficiency 120 lumen / watt. The light is primarily attributable to the broadened wings on either side of the self-inverted yellow sodium D lines at 589 nm and secondarily to the sodium lines at 569, 498 and 617 nm. Despite the fact that the metal filling of the lamp may contain more mercury than sodium, the mercury radiation is insignificant. The first excitation potential of the sodium atom at 2.1 volts is very much lower than the first excitation potential of mercury at 4.9 volts, or the more highly excited states of sodium at 4 to 5 »1 volt. Under these circumstances the weakness of sodium radiation other than the D-lines and the absence of mercury radiation can be explained by a plasma in a local thermodynamic equilibrium, the plasma temperature being too low to excite conditions above 2.1 volts to any significant extent. The function of the mercury in lamps containing mercury is simply to act as a buffer gas that increases the voltage gradient of the arc. This allows the lamp and the load associated therewith to be more effective

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einem höheren Spannungsabfall mit einem geringeren Strom zu arbeiten.a higher voltage drop to work with a lower current.

Die Wirksamkeit bzvr. der Wirkungsgrad konventioneller Hochdruck-Natriumdampflampen nimmt im allgemeinen mit der Lampengröße bzw. der Nennleistung zu. So hat z.B. eine 150 Watt Lampe eine Leistung von 101 Lumen/Watt, eine 400 Watt Lampe 120 Lumen/Watt und eine 1000 Watt Lampe 150 Lumen/Watt. Es gibt jedoch nur eine geringe Veränderung hinsichtlich der Farbtemperatur, die allgemein zwischen 2000 und 2100⁰K liegt, und dem Farbwiedergabeindex, der allgemein zwischen 10 und 20 liegt.The effectiveness or the efficiency of conventional high-pressure sodium vapor lamps generally increases with the size of the lamp or the rated power. For example, a 150 watt lamp has an output of 101 lumens / watt, a 400 watt lamp 120 lumens / watt and a 1000 watt lamp 150 lumens / watt. However, there is only a slight change with regard to the color temperature, which is generally between 2000 and 2100 ^° K, and the color rendering index, which is generally between 10 and 20.

Die Wirkung der Überlastung, d.h. das Betreiben der Lampe mit einer Leistung oberhalb der Nennleistung, wobei ein höherer Dampfdruck erzielt wird, ist durch das Spektrum der Figur 3 veranschaulicht. Mit Ausnahme einer größeren Bohrung und eines kürzeren Bogenspaltes ist die Lampe ähnlich der, die zur Erzeugung des Spektrum der Figur 2 benutzt wurde, doch wurde die Lampe für das Spektrum der Figur 3 mit einer Eingangsleistung von 400 Watt bei 60 Hz Wechselstrom betrieben, verglichen mit 325 Watt bei der vorigen Lampe. Auch wurde der kalte Fleck der vorliegenden Lampe erwärmt, um den Partialdampfdruck des Natriums auf etwa 300 Torr zu erhöhen, was zu einem stärkeren Verbreitern der Flügel der selbstumgekehrten Natrium-D-Linien führte. Die Farbtemperatur wurde auf 2500⁰K erhöht, doch betrug der Wirkungsgrad nur 70 Lumen/Watt. Der geringe Wirkungsgrad ist zum großen Teil der Verbreiterung des Flügels auf der langwelligen Seite der D-Linie, dem sogenannten roten Flügel zuzuschreiben. Die Strahlungsenergie dieses Bereiches ist von abnehmendem Wert für die Beleuchtung, und irgendwelche Energie jenseits von 700 nm liegt im infraroten Bereich und ist für Beleuchtungszwecke unbrauchbar. Da die Überlastung zusätzlich zu einem verringerten Wirkungsgrad einen beschleunigten Natriumverlust mit sich bringt, was zum Spannungsanstieg,The effect of the overload, ie the operation of the lamp with an output above the nominal output, with a higher vapor pressure being achieved, is illustrated by the spectrum in FIG. With the exception of a larger bore and a shorter arc gap, the lamp is similar to that used to generate the spectrum of Figure 2, but for the spectrum of Figure 3, the lamp was operated with an input power of 400 watts at 60 Hz AC compared to 325 watts for the previous lamp. Also, the cold spot of the present lamp was heated to increase the partial vapor pressure of the sodium to about 300 torr, which resulted in more broadening of the wings of the self-reversed sodium D-lines. The color temperature was increased to 2500 ^° K, but the efficiency was only 70 lumens / watt. The low efficiency is largely due to the widening of the wing on the long-wave side of the D-line, the so-called red wing. The radiant energy of this range is of diminishing value for lighting, and any energy beyond 700 nm is in the infrared range and is useless for lighting purposes. Since the overload leads to an accelerated loss of sodium in addition to a reduced efficiency, which leads to an increase in voltage,

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der Verdunkelung des Außenkolbens und zu einer kurzen Lebensdauer führt, ist diese Überlastung kein annehmbarer Weg, um die Farbtemperatur zu erhöhen.the darkening of the outer bulb and leads to a short service life, this overload is not acceptable Way to increase the color temperature.

Der Pulsbetrieb gemäß der vorliegenden Erfindung hat demgegenüber das überraschende Ergebnis, daß Hochenergiezustände des Natriums, die in konventionellen Entladungen normalerweise nicht von Bedeutung sind, sowie Quecksilber in quecksilberhaltigen Lampen angeregt werden. Die Wirkung kann anhand der in Figur 1 gezeigten Lampe und Schaltungsanordnung demonstriert und studiert werden. Die Energiequelle ist ein Vollwellen gleichrichter-und-Filter 25, der von einer Wechselstromquelle mit 240VoIt Spannung und einer Frequenz von 60 Hz durch einen variablen Transformator 26 gespeist wird. Die Lampe ist in Reihe mit einer Widerstandslast 27 und einem elektronischen Schalter 28 über die Gleichspannungsquelle mit der angegebenen Polarität gelegt. Der Zweckmäßigkeit halber wurden zwei 1000 Watt-Glühlampen parallel geschaltet für die Last 27 benutzt. Der elektronische Schalter ist als einfacher Transistor dargestellt, dessen Emitter/Kollektor-Pfad in Reihe mit der Lampe geschaltet ist, während seine Basis mit Steuersignalen versehen wird. Es kann Jedoch irgendein elektronischer Schalter benutzt werden, der in einer gesteuerten Weise Strom aus der Quelle 25 an-und abschalten kann. Ein Wellenformgenerator 29, der sägezahnförmige Spannungen 30 erzeugt, triggert einen Impulsgenerator 31» der rechteckförmige Impulse 32 zur Anschaltung des Transistors 28 liefert. Während des Zeitintervalls, während dessen der Transistor angeschaltet ist, wird die Spannung der Quelle 25, die an die Kombination aus Lampe und Last gelegt ist, sowie deren Größe durch den variablen Transformator 26 gesteuert. Die Ausrüstung gestattet die Steuerung der Frequenz oder Pulsfolgegeschwindigkeit, der Pulsdauer und der Impulsamplitude. Geeignete nicht dargestellte Instrumente werden benutzt, um die jeweils herrschende Spannung, Strom und Wellenform zu messen oder anzuzeigen undThe pulsed operation according to the present invention has the surprising result that high-energy states of the Sodium, which is normally not important in conventional discharges, as well as mercury in mercury-containing ones Lamps are excited. The effect can be demonstrated using the lamp and circuit arrangement shown in FIG and be studied. The energy source is a full wave rectifier-and-filter 25, which is powered by an AC power source with 240VoIt voltage and a frequency of 60 Hz through a variable transformer 26 is fed. The lamp is in series with a resistive load 27 and an electronic one Switch 28 placed across the DC voltage source with the specified polarity. Two were made for convenience 1000 watt incandescent lamps connected in parallel for load 27 are used. The electronic switch is a simple transistor shown, whose emitter / collector path is connected in series with the lamp, while its base with control signals is provided. However, any electronic switch can be used which turns off power in a controlled manner the source 25 can switch on and off. A waveform generator 29, which generates sawtooth-shaped voltages 30, triggers a pulse generator 31 »the square-wave pulses 32 for Switching on the transistor 28 supplies. During the time interval during which the transistor is on, will the voltage of the source 25 which is applied to the combination of lamp and load, as well as its magnitude by the variable Transformer 26 controlled. The equipment allows control of the frequency or pulse train rate, the Pulse duration and the pulse amplitude. Suitable instruments, not shown, are used to determine the prevailing Measure or display voltage, current and waveform and

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die Eingangsleistung sowie die Lumenabgabe zu messen und die letztere zu analysieren.measure the input power as well as the lumen output and analyze the latter.

Es zeigte sich zuerst, daß beim Impulsbetrieb bei Hörfrequenzen, wie 1000 Hz, eine Verbesserung der Farbeigenschaften erzielt wird. Im Gegensatz dazu war dies bei einem Impulsbetrieb mit Netzfrequenzen wie 60 Hz, nicht der Fall. Ein typisches Spektrum ist in Figur 4 gezeigt. Die rote Flanke des Natriums ist gegenüber dem Spektrum des konventionellen 60 Hz-Betriebes in Figur 2 kaum verändert. Das wirklich überraschende Merkmal ist jedoch das starke Anwachsen der Natriumlinien auf der blauen Seite des Spektrums, wie bei 449, 467, 498 und 568 nm und das bisher unbedeutende Kontinuum, das im blauen Ende des sichtbaren Spektrums beginnt und sich bis zu etwa 450 nm erstreckt. In quecksilberhaltigen Lampen tragen auch die Quecksilberlinien bei 404, 436 und 546 nm zur verbesserten Farbe bei. Ein solches Verstärken der Linien im Blauen und Grünen und eines Kontinuums im blauen Ende des Spektrums einer Natriumentladung ohne Anwesenheit eines vorherrschenden roten Flügels ist eine neue Erscheinung, die bisher nicht beobachtet worden ist. Dies macht eine hohe Farbtemperatur bei nur untergeordneter Verringerung hinsichtlich des Wirkungsgrades möglich.It was first shown that with pulse operation at hearing frequencies, like 1000 Hz, an improvement in the color properties is achieved. In contrast, this was in the case of a pulse operation with mains frequencies like 60 Hz, not the case. A typical spectrum is shown in FIG. The red flank of the Sodium has hardly changed compared to the spectrum of conventional 60 Hz operation in FIG. The really surprising one However, a characteristic is the strong growth of the sodium lines on the blue side of the spectrum, as in 449, 467, 498 and 568 nm and the so far insignificant continuum that starts in the blue end of the visible spectrum and goes up to about 450 nm. In lamps containing mercury, the mercury lines at 404, 436 and 546 nm also contribute to the improved Color at. Such a reinforcement of the lines in the blue and green and a continuum in the blue end of the spectrum a sodium discharge without the presence of a predominant red wing is a new phenomenon that has not been seen before has been observed. This makes a high color temperature with only a minor reduction in efficiency possible.

Vor dem Einreichen der Hauptanmeldung zu der vorliegenden Anmeldung wurden Untersuchungen mit Pulsfolgefrequenzen zwischen 670 und 2000 Hz und mit Arbeitszyklen zwischen 15 und 30 % ausgeführt, wobei die in Figur 1 schematisch dargestellte Puls-Schaltungsanordnung benutzt wurde. Diese Schaltungsanordnung, in der ein Leistungstransistor als elektronischer Schalter eingesetzt ist, erzeugte Impulse mit einem sehr steilen Anstieg und Abfall, die durch die rechteckförmigen Impulse 32 in Figur 1 veranschaulicht sind. Die Zeitdauer dieser Impulse wurde gemessen als das Intervall zwischen dem im wesentlichen vertikalen Anstieg und dem im wesentlichen vertikalenBefore filing the main application for the present application, investigations were carried out with pulse repetition frequencies between 670 and 2000 Hz and with duty cycles between 15 and 30 % , the pulse circuit arrangement shown schematically in FIG. 1 being used. This circuit arrangement, in which a power transistor is used as an electronic switch, generates pulses with a very steep rise and fall, which are illustrated by the square-wave pulses 32 in FIG. The duration of these pulses was measured as the interval between the substantially vertical rise and the substantially vertical

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Abfall, so daß dabei kein Problem bestand.Waste, so there was no problem with it.

Die ursprüngliche Schaltungsanordnung wurde nicht auf besondere Wirksamkeit getrimmt und war auf etwa 200 Watt Abgabeleistung begrenzt.. Im Falle der vorliegenden Anmeldung wurde eine andere wirksamere Schaltungsanordnung benutzt, um eine Wiederholungsuntersuchung mit größeren Lampen zu erleichtern. Bei der in der vorliegenden Anmeldung eingesetzten Schaltungsanordnung ist ein gesteuerter Siliciumgleichrichter vorhanden, d.h. ein Gleichrichter mit einer gesteuerten Elektrode, um einen Kondensator durch die Lampe in Reihe mit einem Induktor zu entladen. Diese Schaltungsanordnung soll für den kommerziellen Impulsbetrieb von Lampen eingesetzt werden und ist in der älteren Patentanmeldung P 27 18 151.7 mit dem Titel "Impulsschaltung für Gasentladungslampen" offenbart und beansprucht. Die durch diese Schaltungsanordnung erzeugte Wellenform erinnert an eine Reihe von diskreten Halbsinuswellenimpulsen in Intervallen. Ihre Zeitdauer wurde als das 1 1/2-fache der Impulsweite bei halber Höhe genommen, und die Messungen, auf denen die in den Figuren 2 bis 9 veranschaulichten Ergebnisse beruhen, sind auf diese Weise vorgenommen worden. Der Vergleich von Ergebnissen, die früher mit rechteckförmigen Impulsen erhalten wurden, mit solchen, die jetzt mit quasi Halbsinusimpulsen erhalten sind, zeigen die gleichen Trends. Wenn daher die Wiederholungsgeschwindigkeit erhöht wird, geht die Farbtemperatur in gleicher Weise nach oben. Es wurde jedoch beqbachtet, daß zur Erzielung der gleichen Ergebnisse wie bei den rechteckförmigen Impulsen beim Arbeitszyklusbereich von 10 bis 30 % die quasi halbsinusförmigen Impulse einen Arbeitszyklus von etwa 10 bis 35 % haben.The original circuitry was not designed to be particularly effective and was limited to about 200 watts of output power. In the case of the present application, a different, more efficient circuitry was used to facilitate repeat testing with larger lamps. The circuit arrangement used in the present application has a controlled silicon rectifier, ie a rectifier with a controlled electrode to discharge a capacitor through the lamp in series with an inductor. This circuit arrangement is intended to be used for the commercial pulsed operation of lamps and is disclosed and claimed in the earlier patent application P 27 18 151.7 entitled "Pulse circuit for gas discharge lamps". The waveform produced by this circuit is reminiscent of a series of discrete half-sine wave pulses at intervals. Its duration was taken to be 1 1/2 times the pulse width at half height, and the measurements on which the results illustrated in Figures 2-9 are based were made in this manner. The comparison of results that were previously obtained with square-wave pulses with those that are now obtained with quasi half-sine pulses shows the same trends. Therefore, if the repetition speed is increased, the color temperature will likewise go up. However, it has been observed that in order to achieve the same results as with the square- wave pulses in the duty cycle range of 10 to 30%, the quasi-semi-sinusoidal pulses have a duty cycle of about 10 to 35 % .

Bei der WiederholungsStudie wurde die durchschnittliche Eingangsleistung zum Entladungsrohr bei 325 Watt gehalten, und dies hielt den Natriumpartialdruck bei etwa 60 Torr, was nahe dem Optimum für die Leuchtwirksamkeit ist. Der entsprechendeIn the replicate study, the average input power to the discharge tube was held at 325 watts, and this kept the sodium partial pressure at about 60 torr, which is close to the optimum for the lighting efficiency. The corresponding

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Partialdruck des Quecksilbers für ein Amalgam aus 25 Gew.% Natrium und 75 Gew.% Quecksilber lag bei etwa 200 Torr. Die resultierenden C.I.E. Farbpunkte für jeden experimentellen Zustand sind in Figur 5 als schwarze Punkte aufgetragen. Jeder Punkt, von denen mehr als 50 vorhanden sind, repräsentiert eine andere Kombination von Impulswiederholungsgeschwindigkeit bzw. Frequenz und Impulsweite oder Anschaltzeit. Alle die beim Pulsbetrieb der Lampe erhaltenen Punkte liegen nahe der Kurve des schwarzen Körpers, welche die Farblinie eines Hohlraumstrahlers über den gleichen Temperaturbereich ist, und sie erstrecken sich über eine Farbtemperatur von 2500⁰K hinaus. Der Farbpunkt für eine ähnliche Lampe, die als Standard Lucalox identifiziert ist, und die üblicherweise mit einem 60 Hz Wechselstrom betrieben wurde, ist für Bezugszwecke ebenfalls angegeben und entspricht einer Farbtemperatur von 2030⁰K.The partial pressure of the mercury for an amalgam composed of 25% by weight of sodium and 75 % by weight of mercury was about 200 Torr. The resulting CIE color points for each experimental condition are plotted in Figure 5 as black points. Each point, of which there are more than 50, represents a different combination of pulse repetition rate or frequency and pulse width or switch-on time. All of the points obtained when the lamp is operated in pulsed fashion are close to the blackbody curve, which is the color line of a cavity radiator over the same temperature range, and they extend beyond a color temperature of 2500 ^° K. The color point for a similar lamp, identified as the standard Lucalox, and which was usually operated with a 60 Hz alternating current, is also given for reference purposes and corresponds to a color temperature of 2030 ⁰ K.

Die beobachteten Werte für die korrelierte Farbtemperatur können in Begriffen des Spitzenstromes, der Impulsdauer und der Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen beschrieben werden. Betrachtet man eine Reihe von an die Lampe angelegten rechteckförmigen Impulsen, wobei der Spitzenstrom mit I, die Impulsweite mit t.. und die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen mit t~ bezeichnet ist, dann ist die bei einer angenommenen konstanten Lampenspannung V während der Impulse an die Lampe während jedes Impulses gelieferte Energie gleich I^#V»t,j. Die durchschnittliche Lampenenergie P ist daher durch die folgende Gleichung gegeben :The observed values for the correlated color temperature can be described in terms of the peak current, the pulse duration and the time between successive pulses. If one considers a series of square-wave pulses applied to the lamp, the peak current being denoted by I, the pulse width by t .. and the time between successive pulses being denoted by t ~, then with an assumed constant lamp voltage V during the pulses to the Lamp energy delivered during each pulse is equal to I ^# V »t, j. The average lamp energy P is therefore given by the following equation:

I.V't.I.V't.

P = -r—^L (DP = -r- ^L (D

Wird die durchschnittliche Energie konstant gehalten, die Impulsdauer und die Impulsabschaltzeit aber variiert, um eine Veränderung der Rohrwandbelastung und der AmalgamtemperaturIf the average energy is kept constant, but the pulse duration and the pulse switch-off time vary by one Change in the pipe wall load and the amalgam temperature

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des kalten Fleckes zu vermeiden, dann stehen I, t. und tp durch die vorstehende Gleichung in Beziehung, so daß jeweils zwei von diesen drei Variablen geeignet sind, die beobachteten Farbtemperaturvariationen zu beschreiben.to avoid the cold spot, then stand I, t. and tp by the above equation so that any two of these three variables are appropriate which are observed Describe color temperature variations.

Wählt man die Impulsweite t. und die Impulsperiode tp als die Variablen, dann wird die in Figur 6 graphisch gezeigte Beziehung erhalten, die zeigt, daß für eine konstante durchschnittliche Eingangsleistung die Farbtemperatur mit zunehmender Impulsperiode und/oder mit abnehmender Impulsweite zunimmt. Bei einer konstanten Eingangsleistung wird die höchste Farbtemperatur bei dem maximalen Spitzenstrom des Entladungsrohres erhalten. Die Daten zeigen jedoch, daß die verbesserte Farbe auf Kosten der Wirksamkeit erzielt wird. Obwohl daher die Wirksamkeit bzw. der Wirkungsgrad in Betracht zu ziehen ist, führt die unbegrenzte Zunahme im Spitzenstrom nicht zu einer optimalen Leistungsfähigkeit der Lampe.If one chooses the pulse width t. and the pulse period tp as the variables, then the relationship shown graphically in Figure 6 is obtained, which shows that for a constant average input power, the color temperature increases with increasing pulse period and / or with decreasing pulse width. With a constant input power, the highest color temperature is obtained at the maximum peak current of the discharge tube. However, the data show that the improved color is achieved at the expense of effectiveness. Therefore, although the effectiveness or the degree of efficiency has to be taken into account, the unlimited increase in the peak current does not lead to an optimal performance of the lamp.

In Figur 7 ist die Intensität der selbstumgekehrten und verbreiterten Natrium-D-Linien und die relative Intensität der blauen Kontinuumstrahlung plus der blau-grünen Natriumlinien bei 569 und 498 nm aufgetragen und dies für eine konstante durchschnittliche Eingangsleistung und eine festgelegte Impulsweite gegen die Impulsfrequenz. Es ist ersichtlich, daß die blaue und grüne Strahlung zunimmt, während die Intensität der gelben und roten Strahlung der Natrium-D-Linie gegen kleinere Frequenzen hin abnimmt.In Figure 7, the intensity is self-reversed and broadened Sodium D lines and the relative intensity of the blue continuum radiation plus the blue-green sodium lines plotted at 569 and 498 nm and this for a constant average input power and a specified pulse width versus pulse frequency. It can be seen that the blue and green radiation increases, while the intensity of the yellow and red radiation of the sodium D-line against smaller ones Frequencies decreases.

Wird die Impulsfrequenz konstant gehalten, dann variiert der Spitzenstrom umgekehrt proportional zur Impulsweite oder zum Arbeitszyklus, Das entsprechende Muster ist in Figur 8 gezeigt, wo die relativen Intensitäten der verbreiterten Natrium-D-Linie und der der blauen Kontinuumstrahlung plus der blauen und grünen Natriumlinien für eine konstante Durchschnittseingangsleistung und eine festgelegte Frequenz gegen die Impuls-If the pulse frequency is kept constant, the peak current varies inversely proportional to the pulse width or to the Duty cycle, the corresponding pattern is shown in Figure 8, where the relative intensities of the broadened sodium D-line and that of the blue continuum radiation plus the blue and green sodium lines for constant average input power and a fixed frequency against the pulse

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weite aufgetragen sind. Es ist ersichtlich, daß die Intensität der blauen und grünen Strahlung zunimmt, während die Intensität der gelben und roten Strahlung der Natrium-D-Linie gegen die kleineren Impulsweiten abnimmt.are applied widely. It can be seen that the intensity of the blue and green radiation increases as the intensity increases of the yellow and red radiation of the sodium D-line decreases towards the smaller pulse widths.

Die in den Figuren 7 und 8 enthaltenen Daten zeigen, daß das Pulsen zur Farbverbesserung eine Verschiebung der Strahlungsabgabe gegen kürzere sichtbare Wellenlängen bewirkt. Es wird beobachtet, daß der Gewinn an blauer und grüner Strahlung geringer ist als der damit verbundene Verlust an D-Linienstrahlung, und dieses bestätigt, daß die Farbverbesserung etwas auf Kosten der Wirksamkeit geht.The data contained in Figures 7 and 8 show that pulsing for color enhancement causes a shift in the radiation output towards shorter visible wavelengths. It will observed that the gain in blue and green radiation is less than the associated loss of D-line radiation, and this confirms that the color improvement is somewhat at the expense of effectiveness.

Die Figur 9 zeigt die Beziehung zwischen dem Gewinn hinsichtlich der Farbtemperatur und einer Verringerung des Wirkungsgrades, für eine Lampe, deren Spektrum in Figur 4 gezeigt ist, wobei die Figur 9 bei verschiedenen Impulsweiten und Impulsfrequenzen aufgenommen ist. Alle Kombinationen von Impulsweite und Impulsfrequenz fallen auf eine Linie , deren Neigung einem Verlust von etwa 2 Lumen/Watt für jeden Gewinn der Farbtemperatur von 100⁰K entspricht. Eine weitere Zunahme in der Farbtemperatur auf Kosten der Wirksamkeit ist möglich, wird jedoch jenseits von 3000⁰K zunehmend ungünstiger. Ein anderer Weg zum Erhöhen der Färbtemperatur besteht weiter darin, den Natriumdampfdruck durch Überlasten während des Pulsbetriebes zu erhöhen, doch auch diese Zunahme ginge auf Kosten der Wirksamkeit der Lampe.FIG. 9 shows the relationship between the gain in terms of color temperature and a reduction in efficiency for a lamp, the spectrum of which is shown in FIG. 4, FIG. 9 being taken at various pulse widths and pulse frequencies. All combinations of pulse width and pulse frequency fall on a line, the slope of which corresponds to ^{a loss of about 2 lumens / watt for every gain in color temperature of 100 ° K.} A further increase in the color temperature at the expense of the effectiveness is possible, but becomes increasingly unfavorable ^{beyond 3000 ° K.} Another way of increasing the coloring temperature is to increase the sodium vapor pressure by overloading during pulsed operation, but this increase would also be at the expense of the efficiency of the lamp.

Wird die Lampe gemäß der vorliegenden Erfindung betrieben, dann hat sie einen Wirkungsgrad von mehr als 100 Lumen/Watt bei 2500⁰K. Um die Farbtemperatur mit dem bekannten Verfahren zum Betreiben einer solchen Lampe auf 2500⁰K zu erhöhen, indem man den Natriumdampfdruck durch Überlasten aber ohne Pulsbetrieb erhöht, führt zu einem Wirkungsgrad von knapp 70 Lumen/Watt, verbunden mit einer schlechten BeibehaltungIf the lamp according to the present invention operated, then it has an efficiency greater than 100 lumens / watt at 2500 ⁰ K. To the color temperature by the known method to increase of operating such a lamp to 2500 ⁰ K by the sodium vapor pressure is carried Overloading but increasing without pulse operation leads to an efficiency of almost 70 lumens / watt, combined with poor retention

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und einer verkürzten Lebensdauer.and a shortened service life.

Benutzt man für das Entladungsrohr ein chemisch poliertes Aluminiumoxidrohr, dessen bessere Lichtdurchlässigkeit zu einem 4 bis 5%igem Gewinn hinsichtlich der Lichtabgabe führt, und vermeidet man die Verwendung eines Bariumblitzgetters, der durch Bilden eines Überzuges auf dem Außenkolben einen Verlust an Lichtabgabe von 1 bis 2 % verursachen kann, dann kann ein Wirkungsgrad bei einer Farbtemperatur von 2600°K erzielt werden, der um weniger als 15 % unterhalb dem einer konventionell betriebenen Lampe liegt.If a chemically polished aluminum oxide tube is used for the discharge tube, the better light transmission of which leads to a 4 to 5% gain in terms of light output, and the use of a barium lightning getter, which by forming a coating on the outer bulb, results in a loss of light output of 1 to 2 % , then an efficiency can be achieved at a color temperature of 2600 ° K, which is less than 15% below that of a conventionally operated lamp.

Die vorgenannten Ergebnisse sind mit einseitig gerichteten Impulsen erhalten worden, hauptsächlich weil die Energiequelle oder impulserzeugende Ausrüstung hierfür einfacher ist als die für die Erzeugung von Zweirichtungsimpulsen erforderliche. Beim einseitig gerichteten Pulsieren ist es erwünscht, daß das Evakuierungsrohr 12 als Reservoir für das Natriumamalgam am weitesten unten liegt, wenn die Lampe, wie in Figur 1 gezeigt, vertikal betrieben wird. Auf diese Weise befindet sich das Rohr 12 bei der tiefsten Temperatur. Auch die Elektrode 13, die Anode, befindet sich am kalten Ende, und dies ist erwünscht, um eine Farbtrennung zu vermeiden, bei der das eine Ende des Entladungsrohres aufgrund von Natriumverarmung blauer ist als das andere. Die Kathode 15 ist für eine wirksame Eleketronenemission aktiviert, die Anode 13 braucht jedoch kein Elektronen-emittierendes Material zu enthalten. Tatsächlich ist es bevorzugt für ein einseitig gerichtetes Pulsieren, wenn die Anode nicht aktiviert ist, da eine solche Aktivierung die Wandverdunkelung fördert,The aforementioned results are unilateral Pulses have been obtained mainly because the power source or pulse generating equipment is simpler to do so is than that required for the generation of bidirectional pulses. With unidirectional pulsing, it is desirable that the evacuation tube 12 is as a reservoir for the sodium amalgam furthest down when the lamp, such as shown in Figure 1, is operated vertically. In this way the tube 12 is at the lowest temperature. Even the electrode 13, the anode, is on the cold end and this is desirable to avoid color separation, one end of the discharge tube is bluer than the other due to sodium depletion. The cathode 15 is activated for efficient electron emission, but the anode 13 does not need any electron-emitting material to contain. In fact, it is preferred for unidirectional pulsing when the anode is not activated is, because such activation promotes the darkening of the wall,

Bei zweiseitig gerichteten Pulsieren sind die Spektralergebnisse im wesentlichen die gleichen wie beim einseitig gerichteten Pulsieren. Nur muß für das zweiseitig gerichtete Pulsieren die Lampe Kathoden, d.h. aktivierte Elektroden, an beiden Enden haben.With bilateral pulsing, the spectral results are essentially the same as with unidirectional Pulsation. Only for the bilateral pulsing the lamp has to have cathodes, i.e. activated electrodes, have at both ends.

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Wie bereits erwähnt, ist ein Aufrechterhaltungsstrom für die verbesserte Emission im Blau-Grün-Bereich, von dem der Anstieg der Färbtemperatur abhängt, schädlich. Deshalb sollte ein Aufrechterhaltungsstrom vorzugsweise vollkommen vermieden werden. Ist ein solcher Aufrechterhaltungsstrom wegen Wirtschaftlichkeitsanforderungen bei der Quelle für die Pulsierungsenergie erforderlich, sollte er beim absoluten Minimum gehalten werden.As already mentioned, a sustaining current for the improved emission is in the blue-green range of which the Increase in dyeing temperature depends, harmful. Therefore should a sustaining current can preferably be avoided entirely. Is such a sustaining current because of Economic requirements are required at the source for the pulsation energy, it should be at the absolute Must be kept to a minimum.

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Claims (36)

PatentansprücheClaims Verfahren zum Betreiben einer Hochdruck-Metalldampflampe mit einer Natriumfüllung in einem Kolben, der mit im Abstand voneinander angeordneten Elektroden versehen und so proportioniert ist, daß bei einer Nenneingangsleistung ein Natriumdampfdruck erzeugt wird, der eine Selbstumkehr und Verbreiterung der Natriumresonanz-D-Linien verursacht, dadurch gekennzeichnet,Method of operating a high-pressure metal halide lamp with a sodium filling in a bulb that is spaced apart mutually arranged electrodes and is proportioned so that at a nominal input power a sodium vapor pressure is generated which causes self-reversal and broadening of the sodium resonance D-lines, characterized, daß die Lampe von elektrischen Impulsen gespeist wird, die etwa die genannte Nenneingangsleistung erzeugen, wobei die Impulse einen ausreichend raschen Anstieg und eine ausreichend kurze Zeitdauer aufweisen, um zusätzlich zu dem von der Selbstumkehr und der Verbreiterung der Natrium-D-Linien resultierenden Licht beträchtliches Licht auf der blau-grünen Seite des Spektrums zu erzeugen, wodurch die Farbtemperatur erhöht wird.that the lamp is fed by electrical pulses which generate approximately the said nominal input power, wherein the pulses have a sufficiently rapid rise and a sufficiently short period of time to additionally to the light resulting from self-reversal and broadening of the sodium D-lines Generate light on the blue-green side of the spectrum, increasing the color temperature. 809851/0934809851/0934 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED 2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,2. The method according to claim 1,
characterized, daß die Zeitdauer der Impulse kurz genug ist, um das Licht auf der blau-grünen Seite des Spektrums, das unmittelbar nach dem Beginn eines Impulses emittiert wird, zu einem beträchtlichen Teil des von der Lampe erzeugten Lichtes zu machen.that the duration of the pulses is short enough to direct the light on the blue-green side of the spectrum emitted after the start of a pulse, a considerable part of that generated by the lamp To make light. 3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,3. The method according to claim 1,
characterized, daß die Impulse hinsichtlich der Zeitdauer und der Stromamplitude so proportioniert sind, daß das Licht, das auf der blau-grünen Seite des Spektrums unmittelbar nach Beginn eines Impulses emittiert wird, zu einem beträchtlichen Teil des von der Lampe erzeugten Lichtes zu machen, und daß kein merklicher Anstieg im roten Flügel der Natrium-D-Linien erzeugt wird.that the pulses are proportioned in terms of time duration and current amplitude so that the light that is on the blue-green side of the spectrum is emitted immediately after the start of a pulse, to a considerable extent To make part of the light produced by the lamp, and that no noticeable increase in the red wing of the sodium D-lines is produced. 4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,4. The method according to claim 1,
characterized, daß die Stromamplitude der Impulse groß genug ist, um eine beträchtliche Lichterzeugung in der blau-grünen Seite des Spektrums zu verursachen, wodurch die Farbtemperatur erhöht wird.that the current amplitude of the pulses is large enough to generate a considerable amount of light in the blue-green Side of the spectrum, which increases the color temperature. 5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,5. The method according to claim 1,
characterized, daß die Stromamplitude der Impulse groß genug ist, um eine beträchtliche Lichterzeugung in der blau-grünen Seite des Spektrums zu verursachen, die begleitet ist von einer Unterdrückung von Licht im gelb-roten Bereich des Spektrums, wodurch die Farbtemperatur erhöht wird.that the current amplitude of the pulses is large enough to generate a considerable amount of light in the blue-green Side of the spectrum that is accompanied by a suppression of light in the yellow-red region of the spectrum, which increases the color temperature. 6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,6. The method according to claim 1,
characterized, 809851/0934809851/0934 825532825532 daß die Stromamplitude der Impulse groß genug ist, um eine beträchtliche Emission von Linien durch hocherregte Natriumatome und ein Kontinuum im blau-grünen Bereich des Spektrums zu verursachen.that the current amplitude of the pulses is large enough to cause a considerable emission of lines through highly excited Causing sodium atoms and a continuum in the blue-green part of the spectrum. 7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,7. The method according to claim 1,
characterized, daß bei einer Lampe, die zusätzlich zum Natrium noch Quecksilber enthält, die Stromamplitude der Impulse groß genug ist, um eine beträchtliche Emission von Linien durch hocherregte Natriumatome, Quecksilberatome und ein Kontinuum in blau-grünen Bereich des Spektrums zu verursachen. that in a lamp that contains mercury in addition to sodium, the current amplitude of the pulses is large is enough to cause a considerable emission of lines by highly excited sodium atoms, and mercury atoms Causing continuum in blue-green region of the spectrum. 8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,8. The method according to claim 1,
characterized, daß die Impulse hinsichtlich der Zeitdauer kurz genug sind, um ausreichend Licht im blau-grünen Bereich des Spektrums zu erzeugen, so daß die Farbtemperatur auf mindestens 2300°K steigt.that the pulses are short enough in terms of time to generate sufficient light in the blue-green area of the Generate spectrum, so that the color temperature rises to at least 2300 ° K. 9. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,9. The method according to claim 1,
characterized, daß die Impulse eine Zeitdauer und eine Stromamplitude aufweisen, die einen Anstieg in der Farbtemperatur von mindestens 400°K gegenüber der Farbtemperatur der Lampe bei konventionellem Betrieb mit dieser Nennleistung und einen Wirkungsgrad von nicht beträchtlich weniger als 20 % unter dem bei konventionellem Betrieb zu erzielen gestatten.that the pulses have a duration and a current amplitude that have an increase in color temperature of at least 400 ° K compared to the color temperature of the lamp in conventional operation with this nominal power and to achieve an efficiency not considerably less than 20% below that of conventional operation allow. 10. Verfahren zum Betreiben einer Hochdruck-Metalldampflampe mit einer Natriumfüllung in einem Kolben und beabstandeten Elektroden, der so bemessen ist, daß bei einer Nenneingangsleistung ein Natriumdampfdruck erzeugt wird, der10. Method of operating a high pressure metal halide lamp with a sodium fill in a bulb and spaced electrodes sized to operate at a rated input power a sodium vapor pressure is generated which S09851/093AS09851 / 093A die Selbstumkehr und Verbreiterung der Natriumresonanz-D-Linien verursacht,
dadurch gekennzeichnet,causing self-reversal and broadening of the sodium resonance D-lines,
characterized, daß die Lampe mittels elektrischer Impulse gespeist wird, die etwa die genannte Nenneingangsleistung erzeugen, wobei die Impulse Folgefrequenzen von mehr als 500 Hz und eine ausreichend kurze Zeitdauer aufweisen, um zusätzlich zu dem von der Selbstumkehr und der Verbreiterung der Natrium-D-Linien resultierenden Licht beträchtliches Licht im blau-grünen Bereich des Spektrums zu erzeugen, wodurch die Farbtemperatur erhöht wird.that the lamp is fed by means of electrical impulses that generate approximately the nominal input power mentioned, the pulses having repetition frequencies of more than 500 Hz and a sufficiently short duration, to add to the light resulting from self-reversal and broadening of the sodium D-lines Generate considerable light in the blue-green region of the spectrum, increasing the color temperature. 11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,11. The method according to claim 10,
characterized, daß die Folgefrequenz nicht oberhalb von etwa 2000 Hz liegt.that the repetition frequency is not above about 2000 Hz. 12. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,12. The method according to claim 10,
characterized, daß die Folgefjequenz nicht oberhalb von etwa 2000 Hz lie^t und der Arbeitszyklus im Bereich von 10 bis 35 % liegt.that the sequence does not lie above about 2000 Hz and the duty cycle is in the range of 10 to 35 % . 13. Hochdruck-Metalldampflampe mit einer Natriumfüllung innerhalb eines mit beabstandeten Elektroden versehenen Kolbens, der so bemessen ist, daß bei einer Nenneingangsleistung ein Natriumdampfdruck erzeugt wird, der die Selbstumkehr und Verbreiterung der Natriumresonanz-D-Linien verursacht in Kombination mit einer Einrichtung zum Speisen der Lampe, wobei diese Einrichtung einen Generator elektrischer Impulse umfaßt, der an die Elektroden gelegt ist,13. High pressure metal halide lamp with a sodium filling inside a piston provided with spaced apart electrodes sized to operate at a rated input power a sodium vapor pressure is generated which reverses and broadened the sodium resonance D-lines caused in combination with a device for feeding the lamp, this device having a Includes a generator of electrical impulses applied to the electrodes, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß der Generator etwa die genannte Nenneingangsleistung erzeugt und die Impulse einen ausreichend raschen Anstiegthat the generator produces about the nominal input power mentioned and the pulses a sufficiently rapid increase 809851/0934809851/0934 lind eine ausreichend kurze Zeitdauer haben, um zusätzlich zu dem von der Selbstumkehr und Verbreiterung der Natrium-D-Linien resultierenden Licht beträchtliches Licht im blau-grünen Bereich des Spektrums zu erzeugen, wodurch die Farbtemperatur erhöht wird.lind have a sufficiently short period of time in addition to that of self-reversal and broadening of the sodium D-lines resulting light producing considerable light in the blue-green region of the spectrum, thereby reducing the color temperature is increased. 14. Kombination nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer der Impulse kurz genug ist, so daß das Licht im blau-grünen Bereich des Spektrums, das unmittelbar nach Beginn eines Impulses emittiert wird, ein be trächtlicher Anteil des durch die Lampe erzeugten Lichtes ist.14. Combination according to claim 13 »characterized in that that the duration of the pulses is short enough so that the light is in the blue-green region of the spectrum, which immediately is emitted after the start of a pulse, a considerable proportion of the light generated by the lamp is. 15. Kombination nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse hinsichtlich der Zeitdauer und der Stromamplitude so bemessen sind, daß das Licht, das im blaugrünen Bereich des Spektrums unmittelbar nach Beginn eines Impulses emittiert wird, ein beträchtlicher Anteil des von der Lampe erzeugten Lichtes ist, und daß kein merklicher Anstieg im Rotflügel der Natrium-D-Linien erzeugt . wird.15. Combination according to claim 13, characterized in that that the pulses are dimensioned with regard to the duration and the current amplitude so that the light that is in the blue-green region of the spectrum immediately after the start of a Pulse is emitted, is a significant proportion of the light generated by the lamp, and that no noticeable Generated increase in red wing of sodium D-lines. will. 16. Kombination nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromamplitude der Impulse groß genug ist, um eine beträchtliche Erzeugung von Licht im blau-grünen Bereich des Spektrums zu verursachen, wodurch die Farbtemperatur erhöht wird.16. Combination according to claim 13, characterized in that the current amplitude of the pulses is large enough to causing a significant generation of light in the blue-green region of the spectrum, thereby increasing the color temperature is increased. 17. Kombination nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromamplitude der Impulse groß genug ist, um eine beträchtliche Erzeugung von Licht im Blau-Grün-17. Combination according to claim 13, characterized in that the current amplitude of the pulses is large enough to a considerable generation of light in the blue-green 809851/0934809851/0934 Bereich des Spektrums zu verursachen, begleitet von einer Unterdrückung von Licht im Gelb-Rot-Bereich des Spektrums, wodurch die Farbtemperatur erhöht wird.Cause of the range of the spectrum, accompanied by a suppression of light in the yellow-red range of the Spectrum, which increases the color temperature. 18. Kombination nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,18. Combination according to claim 13,
characterized, daß die Stromamplitude der Impulse groß genug ist, um eine beträchtliche Emission von Linien durch hocherregte Natriumatome und ein Kontinuum im Blau-Grün-Bereich des Spektrums zu verursachen.that the current amplitude of the pulses is large enough to cause a considerable emission of lines through highly excited Sodium atoms and a continuum in the blue-green region of the To cause spectrum. 19. Kombination nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,19. Combination according to claim 13,
characterized, daß die Lampe zusätzlich zu Natrium Quecksilber enthält, und die Stromamplitude der Impulse groß genug ist, um eine beträchtliche Emission von Linien durch hocherregte Natriumatome, durch Quecksilberatome und ein Kontinuum im Blau-Grün-Bereich des Spektrums zu verursachen.that the lamp contains mercury in addition to sodium, and the current amplitude of the pulses is large enough to a considerable emission of lines through highly excited sodium atoms, through mercury atoms, and a continuum in the blue-green region of the spectrum. 20. Kombination nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,20. Combination according to claim 13,
characterized, daß die Zeitdauer der Impulse kurz genug ist, um ausreichend Licht im Blau-Grün-Bereich des Spektrums zu erzeugen, um die Farbtemperatur auf mindestens 2300⁰K zu erhöhen. that the duration of the pulses is short enough to generate sufficient light in the blue-green region of the spectrum to increase the color temperature to at least 2300 ^° K. 21. Kombination nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,21. Combination according to claim 13,
characterized, daß die Impulse eine Zeitdauer und eine Stromamplitude aufweisen, mit denen ein Anstieg in der Farbtemperatur um mindestens 400°K gegenüber der Farbtemperatur der Lampe bei konventionellem Betrieb bei der genannten Eingangsleistung und eine Wirksamkeit nicht beträchtlich geringer als 20 % unterhalb der beim konventionellen Betrieb erzielbar ist.that the pulses have a duration and a current amplitude with which an increase in the color temperature of at least 400 ° K compared to the color temperature of the lamp in conventional operation at the input power mentioned and an effectiveness not considerably less than 20 % below that in conventional operation can be achieved . 809851/0934809851/0934 22. Hochdruck-Metalldampflampe mit einer Natriumfüllung22. High pressure metal halide lamp with a sodium filling in einem mit beabstandeten Elektroden versehenen Kolben, bemessen um bei einer Nenneingangsleistung einen Natriumdampfdruck zu erzeugen, der die Selbstumkehr und die Verbreiterung der Natriumresonanz-D-Linien verursacht,in Kombination mit einer Einrichtung zum Speisen der Lampe, die einen elektrischen Impulsgenerator umfaßt, der an die Elektroden gelegt ist,
dadurch gekennzeichnet,in a spaced-apart electrode bulb sized to generate, at a rated input power, a sodium vapor pressure which causes the self-reversal and broadening of the sodium resonance D-lines, in combination with means for powering the lamp which includes an electrical pulse generator which turns on the electrodes are in place,
characterized, daß der Generator etwa die genannte Nenneingangsleistung erzeugt, die Impulse Folgefrequenzen von mehr als 500 Hz und eine ausreichend kurze Zeitdauer haben, um zusatz lieh zu dem von der Selbstumkehr und der Verbreiterung der Natrium-D-Linien resultierenden Licht beträchtliches Licht im Blau-Grün-Bereich des Spektrums zu erzeugen, wodurch die Färbtemperatur erhöht wird.that the generator produces about the nominal input power mentioned, the pulses repetition frequencies of more than 500 Hz and of a sufficiently short period of time to be in addition to that of self-repentance and broadening the light resulting from the sodium D-lines to produce considerable light in the blue-green region of the spectrum, whereby the dyeing temperature is increased. 23. Kombination nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,23. Combination according to claim 22,
characterized, daß die Folgefrequenz nicht größer als etwa 2000 Hz ist.that the repetition frequency is no greater than about 2000 Hz. 24. Kombination nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,24. Combination according to claim 22,
characterized, daß die Folgefrequenz nicht höher als etwa 2000 Hz ist und der Arbeitszyklus im Bereich von 10 bis 35 % liegt.that the repetition frequency is no higher than about 2000 Hz and the duty cycle is in the range of 10 to 35 % . 25. Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck-Metalldampflampe mit einer Natriumfüllung innerhalb eines mit beabstandeten Elektroden versehenen Kolbens, bemessen um bei einer Nenneingangsleistung einen Natriumdampf druck zu erzeugen, der eine Selbstumkehr und Verbreiterung der Natriumresonanz-D-Linien verursacht, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltungsvorrichtung Verbindungseinrichtungen25. Circuit arrangement for operating a high-pressure metal vapor lamp with a sodium filling within a bulb provided with spaced electrodes, dimensioned to generate a sodium vapor pressure at a nominal input power, which causes a self-reversal and broadening of the sodium resonance D-lines, characterized in that,
that the circuit device connecting means 80 9851/093480 9851/0934 zur Herstellung von Verbindungen zu den Elektroden der Lampe sowie eine Einrichtung zum Speisen der Lampe umfaßt, wobei die Einrichtung zum Speisen der Lampe einen elektrischen Impulsgenerator einschließt, der über die Verbindungseinrichtung gelegt ist, und der Generator etwa die genannte Nenneingangsleistung erzeugt, wobei die Impulse einen ausreichend raschen Anstieg und eine ausreichend kurze Zeitdauer haben, um zusätzlich zu dem von der Selbstumkehr und der Verbreiterung der Natrium-D-Linien resultierenden Licht beträchtliches Licht im Blau-Grün-Bereich des Spektrums zu erzeugen, wodurch die Farbtemperatur der Lampe erhöht wird.for making connections to the electrodes of the lamp as well as a device for feeding the lamp, wherein the means for energizing the lamp includes an electrical pulse generator operating across the Connection device is laid, and the generator generates about the said nominal input power, wherein the pulses have a sufficiently rapid rise and a sufficiently short duration to in addition to the light resulting from self-reversal and the broadening of the sodium D-lines in the blue-green region of the spectrum, which increases the color temperature of the lamp. 26. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet,26. Circuit arrangement according to claim 25 »characterized in that daß die Zeitdauer der Impulse kurz genug ist, so daß das Licht, das im Blau-Grün-Bereich des Spektrums unmittelbar nach Beginn eines Impulses emittiert wird, ein beträchtlicher Anteil des von der Lampe erzeugten Lichtes ist.that the duration of the pulses is short enough so that the light in the blue-green region of the spectrum immediately emitted after the start of a pulse, a significant proportion of that generated by the lamp Is light. 27. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,27. Circuit arrangement according to claim 25, characterized in that daß die Impulse hinsichtlich der Zeitdauer und der Stromamplitude so bemessen sind, daß das Licht, das im Blau-Grün-Bereich des Spektrums unmittelbar nach dem Beginn eines Impulses emittiert wird, ein beträchtlicher Anteil des von der Lampe erzeugten Lichtes ist und kein merklicher Anstieg im Rotflügel der Natrium-D-Linien erzeugt wird.that the pulses are dimensioned in terms of duration and current amplitude so that the light that emitted in the blue-green region of the spectrum immediately after the start of a pulse, a considerable amount The proportion of the light generated by the lamp is and no noticeable increase in the red wing of the sodium D-lines is produced. 28. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,28. Circuit arrangement according to claim 25, characterized in that daß die Stromamplitude der Impulse groß genug ist, um eine beträchtliche Lichtproduktion im Blau-Grün-Bereichthat the current amplitude of the pulses is large enough to produce a considerable amount of light in the blue-green region 809851/0934809851/0934 des Spektrums zu verursachen, wodurch die Farbtemperatur erhöht wird.of the spectrum, increasing the color temperature. 29. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,29. Circuit arrangement according to claim 25, characterized in that daß die Stromamplitude der Impulse groß genug ist, um eine beträchtliche Lichtproduktion im Blau-Grün-Bereich des Spektrums zu verursachen, begleitet von einer Lichtunterdrückung im Gelb-Rot-Bereich des Spektrums, wodurch die Farbtemperatur erhöht wird.that the current amplitude of the pulses is large enough to produce a considerable amount of light in the blue-green region of the spectrum, accompanied by a light suppression in the yellow-red region of the spectrum, whereby the color temperature is increased. 30. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,30. Circuit arrangement according to claim 25, characterized in that daß die Stromamplitude der Impulse groß genug ist, um eine beträchtliche Emission von Linien durch hocherregte Natriumatome und ein Kontinuum im Blau-Grün-Bereich des Spektrums zu verursachen.that the current amplitude of the pulses is large enough to cause a considerable emission of lines through highly excited Causing sodium atoms and a continuum in the blue-green part of the spectrum. 31. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,31. Circuit arrangement according to claim 25, characterized in that daß die Lampe zusätzlich zu Natrium Quecksilber enthält und daß die Stromamplitude der Impulse groß genug ist, um eine beträchtliche Emission von Linien durch hocherregte Natriumatome, durch Quecksilberatome und ein Kontinuum im Blau-Grün-Bereich des Spektrums zu verursachen. that the lamp contains mercury in addition to sodium and that the current amplitude of the pulses is large enough, to a considerable emission of lines by highly excited sodium atoms, by mercury atoms and a Causing continuum in the blue-green region of the spectrum. 32. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,32. Circuit arrangement according to Claim 25, characterized in that daß die Impulse eine ausreichend kurze Zeitdauer haben, um ausreichend Licht im Blau-Grün-Bereich des Spektrums zu erzeugen, um die Farbtemperatur auf mindestens 2300°K zu erhöhen.that the pulses have a sufficiently short duration to absorb sufficient light in the blue-green region of the spectrum to increase the color temperature to at least 2300 ° K. 33. Schaltungsanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,33. Circuit arrangement according to Claim 25, characterized in that 809851/0934809851/0934 daß die Impulse eine Zeitdauer und eine Stromamplitude aufweisen, mit denen ein Anstieg in der Farbtemperatur von mindestens 400⁰K gegenüber der Farbtemperatur der Lampe bei konventionellem Betrieb bei der genannten Nennleistung und ein Wirkungsgrad nicht beträchtlich unterhalb von 20 % unter dem bei konventionellem Betrieb erzielbar ist.that the pulses have a duration and a current amplitude with which an increase in the color temperature of at least 400 ^° K compared to the color temperature of the lamp in conventional operation at the rated power mentioned and an efficiency not significantly below 20 % below that in conventional operation can be achieved . 34. Schaltungsanordnung zum Betreiben einer Hochdruck-Metalldampflampe mit einer Füllung aus Natrium in einem mit beabstandeten Elektroden versehenen Kolben, proportioniert, um bei einer Nenneingangsleistung einen Natriumdampfdruck zu erzeugen, der eine Selbstumkehr und Verbreiterung der Natriumresonanz-D-Linien verursacht, 34. Circuit arrangement for operating a high-pressure metal vapor lamp with a filling of sodium in a flask provided with spaced electrodes, proportioned, in order to generate a sodium vapor pressure at a nominal input power, which is a self-reversal and broadening of the sodium resonance D-lines, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß die Schaltungsanordnung Verbindungsmittel zur Herstellung von Verbindungen zu den Elektroden der Lampe umfaßt sowie eine Einrichtung zum Speisen der Lampe, die einen elektrischen Impulsgenerator umfaßt, der parallel zu den Verbindungsmitteln geschaltet ist, wobei der Generator etwa die genannte Nenneingangsleistung erzeugt, die Impulse Folgefrequenzen von mehr als 500 Hz und eine ausreichend kurze Zeitdauer haben, um zusätzlich zu dem von der Selbstumkehr und Verbreiterung der Natrium-D-Linien resultierenden Licht beträchtliches Licht im Blau-Grün-Bereich des Spektrums zu erzeugen, wodurch die Farbtemperatur der Lampe erhöht wird.that the circuit arrangement connecting means for making connections to the electrodes of the lamp and means for powering the lamp comprising an electrical pulse generator which is connected in parallel to the connecting means, the generator having approximately said nominal input power generated, the pulses have repetition frequencies of more than 500 Hz and a sufficiently short period of time to additionally to the light resulting from self-reversal and broadening of the sodium D-lines Generate light in the blue-green region of the spectrum, which increases the color temperature of the lamp. 35· Schaltungsanordnung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet,35 · Circuit arrangement according to Claim 34, characterized in that daß die Folgefrequenz nicht oberhalb von etwa 2000 Hz liegt.that the repetition frequency is not above about 2000 Hz. - 11 -- 11 - 809851/0934809851/0934 36. Schaltunganspruch nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgefrequenz nicht oberhalb von etwa 2000 Hz liegt und der Arbeitszyklus im Bereich von 10 bis 35 % liegt.36. Circuit claim according to claim 34, characterized in that the repetition frequency is not above approximately 2000 Hz and the duty cycle is in the range from 10 to 35 % . 809851/0934809851/0934