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Technischer Hintergrund
der Erfindung
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Technisches Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Hochdruck-Entladungslampe vom Gleichstrom-Betriebstyp.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Die
Hochdruck-Entladungslampe vom Gleichstrom-Betriebstyp, die in 1 gezeigt
wird, ist als eine Hochdruck-Entladungslampe bekannt, welche beispielsweise
für eine
Lichtquelle beim Bestrahlen mit UV-Strahlung verwendet wird. Hierbei
weist ein Entladungsgefäß 91 aus
Quarzglas gegenüberliegende
Seiten eines Leuchtröhrenteils 91C auf,
die mit hermetisch abgeschlossenen Teilen 91A und 91B verbunden
sind. Ferner weist diese Lampe eine Metallfolie 92A auf,
welche in den hermetisch abgeschlossenen Teil 91A des Entladungsgefäßes 91 eingelegt
ist, sowie eine Metallfolie 92B, welche in den hermetisch
abgeschlossenen Teil 91B des Entladungsgefäßes 91 eingelegt
ist. Darüber
hinaus weist diese Lampe eine stiftförmige Anode 93A sowie
eine stiftförmige
Kathode 93B auf. Die Anode 93A ist im hermetisch
abgeschlossenen Teil 91A befestigt, ihre Basis ist an die
Metallfolie 92A angeschlossen und ihre Spitze ragt in den
Leuchtröhrenteil 91C hinein.
Die Kathode 93B ist in ähnlicher
Weise im hermetisch abgeschlossenen Teil 91B befestigt,
ihre Basis ist an die Metallfolie 92B angeschlossen und
ihre Spitze ragt in den Leuchtröhrenteil 91C hinein.
Außerdem weist
diese Lampe einen Versorgungsanschluss 94A sowie einen
Versorgungsanschluss 94B auf, wobei der Versorgungsanschluss 94A im
hermetisch abgeschlossenen Teil 91A befestigt ist, sein
inneres Ende an die Metallfolie 92A angeschlossen ist und
sein äußeres Ende
vom Entladungsgefäß 91 nach
außen übersteht.
Der Versorgungsanschluss 94B ist im hermetisch abgeschlossenen
Teil 91B befestigt, sein inneres Ende ist an die Metallfolie 92B angeschlossen
und sein äußeres Ende
steht vom Entladungsgefäß 91 nach
außen über.
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In
der Japanischen Offenlegungsschrift SHO 61-263040 und in US-A 4673843
der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung wird Technik offenbart,
bei welcher bei der vorstehend beschriebenen Hochdruck-Entladungslampe
vom Gleichstrom-Betriebstyp leitende Bauteile auf der Kathodenseite
im Bereich der Außenoberfläche des
hermetisch abgeschlossenen Teils vorhanden sind, welcher die Metallfolie
umgibt, und diese Bauteile werden eingesetzt, um die hermetische
Eigenschaft zwischen dem hermetisch abgeschlossenen Teil (91B)
auf der Kathodenseite und der Metallfolie (92B) aufrechtzuerhalten.
Bei dieser Technik werden diese leitenden Bauteile ferner an die
Metallfolie elektrisch angeschlossen.
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Bei
derartiger Technik wird das elektrische Potential des leitenden
Bauteils während
des Betriebs der Lampe gleich groß wie das elektrische Potential
der Metallfolie. Auf diese Weise wird eine hermetische Verbindung
zwischen der Metallfolie und dem Quarzglas im hermetisch abgeschlossenen
Teil aufrechterhalten.
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Bei
der beim Stand der Technik bekannten Hochdruck-Entladungslampe einschließlich der
in den vorstehend beschriebenen Offenlegungsschriften beschriebenen
Lampe wird jedoch als nachteilig angesehen, dass die Festigkeit
des Bereiches des das Entladungsgefäß bildenden Quarzglases, welcher
mit der stiftförmigen
Kathode in Kontakt ist (die Kontaktfläche mit dem Kathodenstab sowie
ihre Umgebung), sich bei Fortschreiten des Lampenbetriebs im Lauf
der Zeit verschlechtert und von diesem Bereich ausgehend häufig Brüche entstehen.
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Es
ist deshalb erwünscht,
die vom Kontaktbereich mit dem Kathodenstab ausgehenden Brüche zu verhindern
und die Lebensdauer der Hochdruck-Entladungslampe zu verbessern.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Erfindung wurde gemacht, um den vorstehend beschriebenen Nachteil
beim Stand der Technik zu beseitigen. Der Erfindung liegt daher
die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruck-Entladungslampe anzugeben, bei welcher
im Quarzglas, welches das Entladungsgefäß umfasst, keine Brüche entstehen,
die vom Kontaktbereich mit der Kathode ausgehen.
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Als
Folge engagierter Untersuchungen hat der Erfinder herausgefunden,
dass die vom Kontaktbereich mit der Kathode ausgehenden Brüche im Quarzglas
des Entladungsgefäßes auf
dem nachstehend beschriebenen Mechanismus beruhen:
Beim Lampenbetrieb
werden Kationen, welche im Quarzglas als Verunreinigungen vorhanden
sind, von der Kathode angesaugt. Sie bewegen sich dadurch und gelangen
zum Kontaktbereich mit der Kathode. Durch diese Kationen bilden
sich Mikrorisse im Kontaktbereich mit der Kathode, was sich nachteilig
auf das Quarzglas in diesem Kontaktbereich auswirkt (die Festigkeit
wird verringert). Dies ist der Hauptfaktor bei den vom Kontaktbereich
mit der Kathode ausgehenden Brüchen.
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Der
Erfinder hat herausgefunden, dass man die Bewegung der Kationen
im Quarzglas im hermetisch abgeschlossenen Teil zum Kontaktbereich
mit der Kathode hin dadurch verhindern und unterdrücken kann, dass
sich das leitende Bauteil auf der Kathodenseite über den gesamten Bereich der
Außenoberfläche des hermetisch
abgeschlossenen Teils, welcher die Kathode umgibt, in einem Zustand
befindet, in welchem keine vollständige Haftung vorhanden ist
(das heißt,
in einem Zustand, in welchem mikroskopisch kleine Glasflächen herausragen).
Der Erfinder hat aufgrund dieser Erkenntnis die Erfindung entwickelt.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
eine Hochdruck-Entladungslampe wie in Ansprüchen 1 bis 5 beansprucht gelöst.
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Das
leitende Bauteil, welches im Bereich der Außenoberfläche des hermetisch abgeschlossenen
Teils des Entladungsgefäßes angeordnet
ist, welcher die Kathode umgibt (Bereich, welcher der Leuchtröhre benachbart
ist), wird mit UV-Strahlung vom Leuchtröhrenteil bestrahlt.
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Aus
dem leitenden Bauteil, welches mit UV-Strahlung bestrahlt wurde,
werden Fotoelektronen emittiert, die auf den mikroskopisch kleinen
vorstehenden Glasflächen
festgehalten werden und mit welchen das leitende Bauteil nicht in
Kontakt ist. Dadurch wird der mit einem leitenden Bauteil versehene
Bereich der Außenoberfläche des
zweiten hermetisch abgeschlossenen Teils (der die Kathode umgebende
Bereich) negativ aufgeladen. Als Folge davon wird verhindert und
unterdrückt,
dass die Kationen im Quarzglas vom Kontaktbereich mit der Kathode
angesaugt werden und sich bewegen. Es wird deshalb verhindert, dass
in diesem Kontaktbereich vorhandene Mikrorisse wachsen (es wird
verhindert, dass das Quarzglas nachteilig beeinflusst wird).
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Ferner
wird die Außenoberfläche des
hermetisch abgeschlossenen Teils unter Ausnutzung der Fotoelektronen,
welche durch die UV-Bestrahlung von dem leitenden Bauteil emittiert
werden, negativ aufgeladen. Man kann deshalb die Wirkung erhalten,
die Bewegung der Kationen zum Kontaktbereich mit der Kathode zu unterdrücken, ohne
dass das leitende Bauteil und die Kathode aneinander elektrisch
angeschlossen werden.
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Diese
und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich in Verbindung
mit den zugehörigen
Zeichnungen, welche lediglich zum Zweck der Veranschaulichung, mehrere
erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele
zeigen.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Querschnittdarstellung einer herkömmlichen
Hochdruck-Entladungslampe;
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2 ist
eine schematische Querschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Hochdruck-Entladungslampe,
und
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3 ist
eine schematische Darstellung des hermetisch abgeschlossenen Teils
auf der Kathodenseite bei der erfindungsgemäßen Hochdruck-Entladungslampe.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Das
in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hochdruck-Entladungslampe weist
eine Leuchtröhre
aus Quarzglas auf, welche Leuchtröhrenteil 1C, einen
hermetisch abgeschlossenen Teil 1A (auf der Anodenseite),
einen hermetisch abgeschlossenen Teil 1B (auf der Kathodenseite)
umfasst, wobei die hermetisch abgeschlossenen Teile 1A und 1B zylindrisch
sind und mit dem Leuchtröhrenteil 1C verbunden
sind.
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Wie
hier verwendet, ist der Begriff "hermetisch
abgeschlossener Teil 1B auf der Kathodenseite" festgelegt als der
Bereich von der innersten Stelle (die Seite zur Mitte hin), an welcher
das Quarzglas der Leuchtröhre
mit dem Kathodenstab in Kontakt ist, bis zum äußeren Ende des Entladungsgefäßes auf
der Kathodenseite.
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In
dem hermetisch abgeschlossenen Teil 1A auf der Anodenseite
ist eine Metallfolie 2A eingelegt, an welche die Basis
einer stabförmigen
Anode 3A und das innere Ende des Versorgungsanschlusses 4A jeweils elektrisch
angeschlossen sind.
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In
dem hermetisch abgeschlossenen Teil 1B auf der Kathodenseite
ist eine Metallfolie 2B eingelegt, an welche die Basis
einer stabförmigen
Kathode 3B und das innere Ende des Versorgungsanschlusses 4B jeweils
elektrisch angeschlossen sind.
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Die
Spitze der Anode 3A und die Spitze der Kathode 3B sind
im Leuchtröhrenteil 1C gegenüberliegend angeordnet
mit einem dazwischenliegenden Entladungsspalt. Das äußere Ende
des Versorgungsanschlusses 4A sowie das äußere Ende
des Versorgungsanschlusses 4B stehen jeweils von dem Entladungsgefäß 1 nach außen über.
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Die
Metallfolien 2A und 2B bestehen beispielsweise
aus Molybdän.
Die Anode 3A und die Kathode 3B bestehen beispielsweise
aus Wolfram. Die Versorgungsanschlüsse 4A und 4B bestehen
beispielsweise aus Molybdän.
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Sockel 5A und 5B sind
mittels eines Klebemittels 6 auf der Außenoberfläche der Endbereiche des hermetisch
abgeschlossenen Teils 1A und des hermetisch abgeschlossenen
Teils 1B befestigt und über
Schrauben zum Anfügen 7A und 7B am
Versorgungsanschluss 4A und am Versorgungsanschluss 4B elektrisch
angeschlossen.
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Hierbei
liegt die Länge
des Entladungsgefäßes 1 bei
9 bis 15 mm, der Außendurchmesser
des Leuchtröhrenteils 1C beträgt 9 bis
15 mm, das Innenvolumen des Leuchtröhrenteils 1C beträgt 0,05
bis 1,0 cm3, der Außendurchmesser der hermetisch
abgeschlossenen Teile 1A und 1B beträgt 6 bis
10 mm und die Länge
der hermetisch abgeschlossenen Teile 1A und 1B beträgt 20 bis
40 mm.
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Ferner
liegen die Länge
der Metallfolien 2A und 2B bei 10 bis 30 mm, der
Durchmesser des Anodenstabes 3A bei 0,4 bis 3,0 mm, die
Länge des
Anodenstabes 3A bei 8 bis 22 mm, der Durchmesser des Kathodenstabes 3B bei
0,3 bis 1,2 mm, die Länge
des Kathodenstabes 3B bei 7 bis 15 mm, der Abstand zwischen dem
Anodenstab 3A und dem Kathodenstab 3B (d.h. Entla dungsspalt
zwischen ihren Spitzen) bei 0,8 bis 2,0 mm, der Durchmesser der
Versorgungsanschlüsse 4A und 4B bei
0,5 bis 1,0 mm, die Länge
des den Anodenstab 3A umgebenden Bereiches der Außenoberfläche im hermetisch
abgeschlossenen Teil 1A bei 3 bis 8 mm und die Länge des
den Kathodenstab 3B umgebenden Bereiches (X) der Außenoberfläche im hermetisch
abgeschlossenen Teil 1B bei 3 bis 8 mm.
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Zusätzlich ist
ein leitendes Bauteil 8, welches aus Metalldraht hergestellt
ist, um die Außenoberfläche des
hermetisch abgeschlossenen Teils 1B gewickelt. Als Metalldraht,
aus welchen das leitende Bauteil 8 besteht, kann beispielsweise
ein Draht mit einer Wärmebeständigkeit
wie Fe-Ni-Legierungs-Draht, Fe-Cr-Legierungs-Draht oder dergleichen
sein. Der Durchmesser dieses Metalldrahtes liegt beispielsweise
bei 0,1 bis 0,5 mm, und die Länge
des Metalldrahtes, welche zum Umwickeln des hermetisch abgeschlossenen
Teils 1B erforderlich ist, liegt bei 0,5 bis 2 m.
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Erfindungsgemäß ist es
erforderlich, dass in dem mit dem leitenden Bauteil umgebenen Bereich
der Außenoberfläche des
hermetisch abgeschlossenen Teils mikroskopisch kleine Glasflächen vorhanden
sind, welche aus der Außenoberfläche herausragen
und welche nachstehend als Halteflächen für Fotoelektronen beschrieben
werden.
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Durch
das leitende Bauteil 8, welches aus Metalldraht besteht,
mit welchem der hermetisch abschließende Teil 1B umwickelt
ist, werden zwangsläufig
mikroskopisch kleine Glasflächen
gebildet, welche aus der Außenoberfläche herausragen;
dies ist nicht der Fall bei leitenden Bauteilen vom Hafttyp, das
aus metallischen Überzugsschichten
(leitenden, metallischen Dünnschichten)
oder dergleichen bestehen.
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Das
leitende Bauteil 8 ist über
den gesamten Bereich X der Außenoberfläche des
hermetisch abgeschlossenen Teils 1B, welcher die Kathode 3B umgibt,
sowie in einem Teil des Bereiches der Außenoberfläche hiervon, der die Metallfolie 2B umgibt
(beispielsweise um 5 bis 50 des die Metallfolie 2B umgebenden
Außenoberflächenbereiches)
angeordnet. Wie auch aus dem Ergebnis des nachstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiels
ersichtlich wird, kann man erst durch die Anordnung des leitenden
Bauteils über
den gesamten Bereich X der Außenoberfläche, welcher
den Kathodenstab 3B umgibt, die vom Kontaktbereich mit
der Kathoden 3B ausgehenden Brüche effektiv verhindern.
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Das
Leuchtröhrenteil 1C des
Entladungsgefäßes 1 ist
mit Quecksilber, Edelgas und einem Halogen gefüllt. Hierbei ist es bevorzugt,
dass die hinzugefügte
Quecksilbermenge größer/gleich
0,13 mg/mm3 ist, um eine ausreichend wirksame
Strahlungsdichte im Lichtbogenteil für die Bestrahlungsvorrichtung
sicherzustellen.
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Der
Betriebsdruck des Leuchtröhrenteils 1C liegt
bei größer/gleich
100 atm. Die Nennleistung dieser Hochdruck-Entladungslampe liegt
bei 80 bis 250 W. Im Hinblick auf eine Sicherstellung einer ausreichenden Verdampfung
des Quecksilbers ist es bevorzugt, dass die Wandbelastung bei größer/gleich
0.8 W/mm2 liegt.
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Bei
einer Hochdruck-Entladungslampe mit der vorstehend beschriebenen
Anordnung kann man beim Quarzglas, aus welchem das Entladungsgefäß 1 besteht,
eine Ausweitung der vom Kontaktbereich mit der Kathode 3 ausgehenden
Brüche
verhindern und einen Gebrauch über
eine lange Zeit sicherstellen.
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Nachfolgend
wird der Grund dafür,
dass man eine Ausweitung der vom Kontaktbereich mit der Kathode 3B ausgehenden
Brüche
verhindern kann, anhand der Zeichnung beschrieben.
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3 ist
eine schematische Darstellung des hermetisch abgeschlossenen Teils
auf der Kathodenseite bei der in 2 gezeigten
Hochdruck-Entladungslampe.
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In 3 umfasst
ein Metalldraht 81 das leitende Bauteil B. Ferner sind
mikroskopisch kleine, herausragende Glasflächen 11 auf der Außenoberfläche des
hermetisch abgeschlossenen Teils 1B von dem Metalldraht 81 umgeben,
ohne mit ihm in Kontakt zu sein.
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Beim
Lampenbetrieb wird der Metalldraht 81, welcher das leitende
Bauteil 8 umfasst, mit UV-Strahlung aus dem Leuchtröhrenteil
bestrahlt. Dadurch werden aus dem Metalldraht 81 Fotoelektronen
e emittiert und auf den mikroskopisch kleinen, herausragenden Glasflächen 11 festgehalten.
Dadurch wird die mit dem leitenden Bauteil 8 versehene
Außenoberfläche des
hermetisch abgeschlossenen Teils 1B negativ aufgeladen.
Als Folge davon werden die Kationen (nicht dargestellt) im Quarzglas,
welche den hermetisch abgeschlossenen Teil 1B bilden, von
der Außenoberfläche angesaugt.
Dadurch wird unterdrückt
und verhindert, dass sie sich zu dem Kontaktbereich mit der Kathode 3 bewegen,
in welchem die Mikrorisse vorhanden sind. Es wird deshalb verhindert,
dass sich das Quarzglas im Kontaktbereich mit der Kathode verschlechtert
(d.h., das Wachsen von Mikrorisse wird verhindert). Man kann somit
Brüche,
die von diesem Kontaktbereich aus fortschreiten, zuverlässig verhindern.
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Ferner
werden durch die Anordnung des leitenden Bauteils 8 (Metalldraht 81)
in dem mit UV-Strahlung bestrahlten Bereich (Außenoberflächenbereich, welcher zu dem
Leuchtröhrenteil
benachbart ist) die aus dem Metalldraht 81 emittierten
Fotoelektronen e ausgenutzt. Somit wird die Außenoberfläche des hermetisch abgeschlossenen
Teils 1B negativ aufgeladen. Es ist deshalb nicht erforderlich,
das leitende Bauteil 8 aus dem Metalldraht 81 und
die Kathode 3B aneinander elektrisch anzuschließen. Man
erhält
dadurch eine einfachere Anordnung einer Entladungslampe.
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Vorstehend
wurde ein Beispiel der erfindungsgemäßen Hochdruck-Entladungslampe
beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Man
kann beispielsweise die nachstehend beschriebenen Modifikationen
nützen.
- (1) Das in dem Außenoberflächenbereich des hermetisch
abgeschlossenen Teils angeordnete leitende Bauteil kann aus einer
Metallfolie oder Metallplatte bestehen. Hierbei ist es aber erforderlich,
dass in dem mit diesen leitenden Bauteilen versehenen Bereich mikroskopisch
kleine, herausragende Glasflächen
vorhanden sind. Es ist deshalb nötig,
diese leitenden Bauteile teilweise in der Weise lose zu wickeln,
dass sie über
dem vorstehend beschriebenen Außenoberflächenbereich
schweben. Ferner kann mehr als ein leitendes Bauteil verwendet werden.
- (2) Bei der erfindungsgemäßen Hochdruck-Entladungslampe
kann man eine Verschlechterung des Quarzglases im Kontaktbereich
mit der Kathode verhindern, selbst wenn die leitenden Bauteile und
die Kathode aneinander nicht elektrisch angeschlossen werden. Man
kann jedoch die leitenden Bauteile und die Kathode aneinander elektrisch
anschließen.
Dadurch kann eine Wirkung erhalten werden, die gleich ist wie oder besser
ist als die Wirkung beim vorstehend beschriebenen Stand der Technik
in der Japanischen Offenlegungsschrift SHO 61-263040, während die Aufgabe der Erfindung
nicht behindert wird.
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Ausführungsbeispiele
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(Ausführungsbeispiel 1)
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Es
wurden 20 Quecksilber-Höchstdrucklampen
vom Gleichstrom-Betriebstyp (erfindungsgemäße Hochdruck-Entladungslampen)
mit der in 2 gezeigten Anordnung und der
nachstehend beschriebenen Spezifikation hergestellt.
- – Länge des
Entladungsgefäßes 1:
11 mm
- – Außendurchmesser
des Leuchtröhrenteils 1C:
11 mm
- – Innenvolumen
des Leuchtröhrenteils 1C:
0,1 cm3
- – Außendurchmesser
der hermetisch abgeschlossenen Teile 1A und 1B:
6 mm
- – Länge der
hermetisch abgeschlossenen Teile 1A und 1B: 30
mm
- – Länge der
Metallfolien 2A und 2B: 25 mm
- – Durchmesser
des Anodenstabes 3A: 0,8 mm
- – Länge des
Anodenstabes 3A: 11 mm
- – Durchmesser
des Kathodenstabes 3B: 0,8 mm
- – Länge des
Kathodenstabes 3B: 10 mm
- – Abstand
zwischen den Elektroden (Länge
des Lichtbogens): 1,5 mm
- – Durchmesser
der Versorgungsanschlüsse 4A und 4B:
0,8 mm
- – Länge des
den Kathodenstab 3B umgebenden Außenoberflächenbereichs X: 5 mm
- – Art
des Metalldrahts, aus welchem das leitende Bauteil 8 besteht:
Fe-Cr-Legierung
- – Durchmesser
des Metalldrahts, aus welchem das leitende Bauteil 8 besteht:
0,3 mm
- – Dicke
des leitenden Bauteils (8) (Lagendicke des Metalldrahts):
1,0 mm
- – Nennleistung:
150 W
- – Hinzugefügte Quecksilbermenge:
160 mg/mm3
- – Wandbelastung:
1,2 W/mm2
- – Bereich,
in welchem das leitende Bauteil 8 gewickelt wird: gesamter
Außenoberflächenbereich
X von 5 mm, welcher den Kathodenstab 3B umgibt, sowie ein
Teil des Außenoberflächenbereiches
von 5 mm, welcher die Metallfolie 2B umgibt.
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(Ausführungsbeispiel 2)
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Außer der
Maßnahme,
dass die elektrischen Bauteile 8 und die Kathode 3B aneinander
elektrisch angeschlossen wurden, wurden dieselben Maßnahmen
wie bei dem Ausführungsbeispiel
1 vorgenommen und 20 Quecksilber-Höchstdrucklampen vom Gleichstrom-Betriebstyp
(erfindungsgemäße Hochdruck-Entladungslampe)
wurden hergestellt.
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(Vergleichsbeispiel 1)
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Außer der
Maßnahme,
dass der Außenoberflächen-Bereich
des hermetisch abgeschlossenen Teils 1B nicht mit den leitenden
Bauteilen versehen wurde, wurden dieselben Maßnahmen wie bei dem Ausführungsbeispiel
1 vorgenommen und 20 Quecksilber-Höchstdrucklampen vom Gleichstrom-Betriebstyp
(Hochdruck-Entladungslampen zum Vergleichszweck) wurden hergestellt.
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(Vergleichsbeispiel 2)
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Außer der
Maßnahme,
dass statt der Anordnung von aus Metalldraht bestehenden, leitenden
Bauteilen 8 leitende metallische Dünnschichten aus Platin mit
einer Dicke von einigen Mikrometern als Überzug gebildet wurden, wurden
dieselben Maßnahmen
wie bei dem Ausführungsbeispiel
1 vorgenommen und 20 Quecksilber-Höchstdrucklampen vom Gleichstrom-Betriebstyp (Hochdruck-Entladungslampen
zum Vergleichszweck) wurden hergestellt.
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(Vergleichsbeispiel 3)
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Außer der
Maßnahme,
dass die leitenden metallischen Dünnschichten und der Kathodenstab 3B aneinander
elektrisch angeschlossen wurden, wurden dieselbe Maßnahme wie
bei dem Ausführungsbeispiel
2 vorgenommen und 20 Quecksilber-Höchstdrucklampen vom Gleichstrom-Betriebstyp (Hochdruck-Entladungslampen
zum Vergleichszweck) wurden hergestellt.
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(Vergleichsbeispiel 4)
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Außer der
Maßnahme,
dass der Bereich, in welchem die leitenden Bauteile 8,
angeordnet wurden, welcher einen Teil des Außenoberflächenbereiches X (von 2 mm)
umgibt, welcher den Kathodenstab 3B und den gesamten Bereich
(von 25 mm) der Außenoberfläche umgibt,
welcher die Metallfolie 2B umgibt, wurden dieselben Maßnahmen
wie bei dem Ausführungsbeispiel
1 vorgenommen und 20 Quecksilber-Höchstdrucklampen vom Gleichstrom-Betriebstyp
(Hochdruck-Entladungslampen zum Vergleichszweck) wurden hergestellt.
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(Auswertung der Lampen)
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Bei
den jeweiligen Quecksilber-Höchstdrucklampen
(5 × 20
= 100), welche durch die Ausführungsbeispiele
1 bis 2 sowie Vergleichsbeispiele 1 bis 3 erhalten wurden, wurde
eine um 15% über
der Nennleistung (150 W) liegende Eingangs-Lampenleistung verwendet.
Es wurde eine Haltbarkeitsprüfung
durchgeführt,
bei welcher ein Ein- und Ausschaltzyklus mit einem Einschalten (5
Minuten) und einem Ausschalten (5 Minuten) 100 mal wiederholt wurde.
Somit wurde die Anzahl der Lampen gemessen, welche während des
Versuchs zu Bruch gingen. Nachfolgend wird das Ergebnis anhand Tabelle
1 gezeigt. Tabelle
1
- 1 – Art
des leitenden Bauteils
- 2 – Verlegungsbereich
der leitenden Bauteile
- 3 – elektrischer
Anschluss der leitenden Bauteile an den Kathodenstab
- 4 – Anzahl
der zerbrochenen Lampen
- 5 – Gesamter
Bereich der Außenoberfläche des
hermetisch abgeschlossenen Teils, welcher den Kathodenstab umgibt,
sowie ein Teil des Bereiches der Außenoberfläche des hermetisch abgeschlossenen
Teils, welcher die Metallfolie umgibt.
- 6 – Teil
des Bereiches der Außenoberfläche des
hermetisch abgeschlossenen Teils, welcher den Kathodenstab umgibt,
sowie gesamter Bereich der Außenoberfläche des
hermetisch abgeschlossenen Teils, welcher die Metallfolie umgibt.
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Aus
dem in Tabelle 1 gezeigten Ergebnis kann entnommen werden, dass
die Quecksilber-Höchstdrucklampen
bei den Ausführungsbeispielen
1 bis 2 Lampen mit hoher Zuverlässigkeit
sind, welche einem Gebrauch über
eine lange Zeit standhalten können,
während
die Quecksilber-Höchstdrucklampen
bei dem Vergleichsbeispiel 1, welche nicht mit leitenden Bauteilen
versehen sind, sowie die Quecksilber-Höchstdrucklampen bei dem Vergleichsbeispiel
2, die mit leitenden Bauteilen (vom Hafttyp) aus leitenden metallischen
Dünnschichten
versehen sind, Brüchen
von größer/gleich
90% unterlagen und nicht über
lange Zeit verwendet werden können.
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Ferner
können
die Quecksilber-Höchstdrucklampen
bei dem Vergleichsbeispiel 3, welche mit leitenden Bauteilen aus
leitenden, metallischen Dünnschichten
versehen wurden, welche an den Kathodenstab elektrisch angeschlossen
wurden, keinem Gebrauch über
eine lange Zeit standhalten.
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Auch
die Quecksilber-Höchstdrucklampen
bei dem Vergleichsbeispiel 4, bei welchen der gesamte Bereich der
Außenoberfläche, welcher
den Kathodenstab umgibt, nicht mit leitenden Bauteilen versehen
wurde, weisen keine ausreichend hohe Zuverlässigkeit auf (bei drei, d.h.
15% der Lampen bei Vergleichsbeispiel 4 entstanden Brüche im Quarzglas
ausgehend vom Kontaktbereich mit dem Kathodenstab).
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Wirkung der
Erfindung
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Erfindungsgemäß kann man
eine Hochdruck-Entladungslampe mit hoher Zuverlässigkeit sowie einer langen
Lebensdauer angeben, bei welcher vom Kontaktbereich mit der Kathode
ausgehende Brüche
im Quarzglas zuverlässig
verhindert werden.
