EP0703600B1 - Hochdruckentladungslampe - Google Patents

Hochdruckentladungslampe Download PDF

Info

Publication number
EP0703600B1
EP0703600B1 EP95112861A EP95112861A EP0703600B1 EP 0703600 B1 EP0703600 B1 EP 0703600B1 EP 95112861 A EP95112861 A EP 95112861A EP 95112861 A EP95112861 A EP 95112861A EP 0703600 B1 EP0703600 B1 EP 0703600B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
discharge lamp
pressure discharge
lamp according
cathode
carbide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP95112861A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0703600A3 (de
EP0703600A2 (de
Inventor
Bernhard Dr. Altmann
Andreas Ponnier
Jürgen Begemann
Ralf Seedorf
Jürgen Dr. Maier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Publication of EP0703600A2 publication Critical patent/EP0703600A2/de
Publication of EP0703600A3 publication Critical patent/EP0703600A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0703600B1 publication Critical patent/EP0703600B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/025—Associated optical elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
    • H01J61/06—Main electrodes
    • H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
    • H01J61/06—Main electrodes
    • H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
    • H01J61/0735—Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the material of the electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
    • H01J61/16—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having helium, argon, neon, krypton, or xenon as the principle constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
    • H01J61/18—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent
    • H01J61/20—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent mercury vapour
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure discharge lamp according to the Preamble of Claim 1.
  • these are high-pressure mercury lamps low power (up to 250 W), e.g. for use in fluorescence microscopy, but also around high pressure xenon lamps similar services.
  • the application is for higher performances however not excluded.
  • a high-pressure discharge lamp is known from EP-A 299 230, in which the uneven arc is reduced in that the cathode at least in Area of their tapered tip coated with a carbide layer which either decreases continuously towards the tip or the discharge side Leaves third of the tip free. Any carburizing of the cylindrical electrode part with constant diameter was called classified as meaningless.
  • the object of the present invention is to improve the arc stability in generic lamps and at the same time to increase the maintenance of the luminance. This object is achieved by the characterizing features of claim 1. Preferred designs can be found in the dependent claims.
  • the arch stability can not only be maintained but can even increase if the carburization in the tapering region in front of the electrode tip is reduced under suitable framework conditions.
  • This behavior is achieved when the tapered area of the electrode is completely free of carbon, while a large part of the cylindrical base body of the electrode is covered by a carbide layer.
  • the easiest way to produce such an electrode is to carburize a cylindrical rod, as described in EP-A 299 230, and only then to produce the tapered tip by etching or grinding and / or polishing. The unsteadiness of the bow can be kept below 10% during the entire service life.
  • the carburization particularly advantageously interacts with a special material composition and structure of the cathode.
  • a special material composition and structure of the cathode In particular when using thin electrodes with a maximum of 5 mm diameter (values below 2 mm, particularly preferably below 1 mm are preferred), an electrode material has proven to be favorable which, in addition to tungsten, contains a maximum of 0.6% by weight ThO 2 (preferably 0.2 up to 0.45%). Additional doping with 50-100 ppm potassium, up to 20 ppm aluminum and up to 10 ppm silicon (in each case based on weight) is particularly preferred. This material is subjected to a special manufacturing process in order to form a distinctive long crystal structure and to achieve a finely divided thorium oxide distribution.
  • the each electrode diameter used is advantageous with the degree of Restriction of the hammering process coordinated. With particularly small ones Electrode diameters can U. be hammered entirely. After the rod is carburized, a tapered area becomes created by the tip to a truncated cone or the like. etched or sanded and then polished.
  • the basic body is advantageous at least more than 30%, preferably more than 50%, of its total length, starting from the approach of the tapered area, covered with carbide.
  • the truncated cone preferably has a maximum height of 5 mm; the optimal height depends on the opening angle and the cathode diameter. With large diameters (e.g. 4 mm) a large opening angle (e.g. 60 °) advantageous, corresponding to a truncated cone height of approx. 4 mm.
  • There is also a narrow area at the end facing away from the discharge of the base body is freed from the carbon layer for better contact.
  • the system is inherent Luminance decrease greatly reduced, which is due to the Electrode erosion.
  • the o.e. carburized cathode namely, the electron exit at the tip of the electrode facilitates, so that the required current density even at a lower operating temperature is reached, which in turn reduces the electrode erosion.
  • the average Electrode erosion increased the electrode distance by approx. 100% (from typically 0.6 to 1.3 mm)
  • the burn-off in the invention Lamp Lamp only 30 to 50%.
  • the Firing voltage increase during the service life is also small. He can are now limited to a maximum of 50% of the previously usual value.
  • the invention is applicable to high-pressure mercury lamps. Typical doses are 10 to 80 mg / cm 3 , an electrode spacing of 0.5 to 4 mm and burning voltages up to 50 V.
  • the invention can be used with particular advantage in the case of low-power mercury lamps (typical values are 50-200 W).
  • low-power mercury lamps typically values are 50-200 W.
  • the above measures create the prerequisite for optimizing the radiation intensity in the wavelength range relevant for the respective application. This happens primarily through a higher mercury dose.
  • the application of this measure known per se has hitherto failed at these low powers because it has caused lamp failures.
  • Due to the improved electrode, however, high doses between 70 and 130 mg / cm 3 of mercury are now particularly advantageous without impairing the service life.
  • the short-wave radiation intensity in particular the range between 400 and 500 nm
  • the invention makes it possible for the first time to produce high-pressure mercury lamps in conjunction with reflectors as an extremely small structural unit. These are used, for example, in endoscopy.
  • the elliptical discharge vessel 2 made of quartz glass is filled with mercury in an amount of 18 mg. The volume is 0.2 cm 3 . The total length of the vessel 2 is 73 mm.
  • the anode 3 and the cathode 4 are arranged axially at a distance of 0.6 mm from one another. Each electrode has a cylindrical shaft 5.
  • the electrical supply takes place in a known manner via molybdenum foils 6, which are connected to the metal sleeve bases (not shown) via pins are.
  • the molybdenum foils 6 are vacuum-tight in the two ends 7 of the discharge vessel 2 melted down.
  • molybdenum foils instead of melting with molybdenum foils another technique, e.g. Rod melting or cup melting, be used.
  • the anode 3 is made as a solid cylinder block from hammered tungsten and has a wide, slightly bevelled end face.
  • the comparatively small cathode 4, onto which a coil is pushed, is shown enlarged (but not to scale) in FIG. 2.
  • the cylindrical base body 8 of the cathode 4 tapers in the manner of a cone 9, the tip 10 of which is truncated.
  • the stump that forms the base for the arch has a diameter of 0.1 mm.
  • the cone forms an opening angle ⁇ of 15 ° and has an overall length of approximately 1.7 mm.
  • the cone 9 is free of carbide.
  • the cylindrical base body 8 is surrounded over its entire length by a layer 11 of tungsten carbide, with the exception of the end region 12 of 4.5 mm in length facing away from the discharge.
  • the cylindrical base body can also be only partially covered by carbide his.
  • the cylindrical body is at least 50% its total length, starting from the base of the truncated cone, carburized.
  • the cathode is preferably made of tungsten with a small amount of other substances (in addition to 0.4% by weight thorium dioxide 75 ppm potassium, 10 ppm Aluminum and 5 ppm silicon) is doped.
  • the carbide layer has one 5 ⁇ m thick. In general, the layer thickness can be between 1 and 15 ⁇ m, it is preferably between 3 and 8 pm.
  • the tapered area can be divided into several sections instead of a cone or a truncated cone, e.g. Truncated cones with different opening angles become.
  • Fig. 3 shows a comparison between the uneven arch of an inventive Lamp (Fig. 3a) and a previously used lamp (Fig. 3b). While the new version has an uneven arc of one percent When the burn time of 200 h is reached, the bow unrest in the old version is over an order of magnitude worse (Fig. 3b) and reaches values up to 100%.
  • FIG. 5 shows a comparison between the lamp spectrum of an old and a new version.
  • the higher intensity of the new version is particularly pronounced in the short-wave spectral range and is still clearly visible up to 600 nm.
  • the intensity in the new version is 10% higher in the 355 to 375 nm spectral band, 38% in the 450 to 500 nm band and 17% in the 535 to 555 nm range than in the old version.
  • the reflector lamp is characterized by a low overall height of only 83 mm and one Diameter of 67 mm.
  • the lamp 1 sits axially in an elliptical Reflector 15, which is provided with a dichroic coating 16.
  • the Reflector lamp mainly emits in the wavelength range 320 to 390 nm. It is used in particular for the curing of paints.
  • the cathode 4 of the Lamp 1 is adjacent to the top of the reflector.
  • a heat accumulation coating 18 covers approximately the lower third of the discharge vessel 2.
  • Fig. 7 shows a high-pressure xenon lamp with a power of 180 W.
  • Sie has a cathode 21 with a diameter of 1.5, which is at the tip a truncated cone with a height of 3.5 mm, corresponding to one Opening angle of 26 °.
  • the lamp 20 is axially in a reflector 22 placed, similar to that described in Fig. 6.

Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Description

Die Erfindung geht aus von einer Hochdruckentladungslampe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere handelt es sich dabei um Quecksilberhochdrucklampen kleiner Leistung (bis 250 W), z.B. zur Anwendung in der Fluoreszenzmikroskopie, aber auch um Xenonhochdrucklampen mit ähnlichen Leistungen. Grundsätzlich ist die Anwendung bei höheren Leistungen jedoch nicht ausgeschlossen.
Aus der EP-A 299 230 ist eine Hochdruckentladungslampe bekannt, bei der die Bogenunruhe dadurch vermindert wird, daß die Kathode zumindest im Bereich ihrer sich verjüngenden Spitze mit einer Carbidschicht überzogen wird, die entweder zur Spitze hin kontinuierlich abnimmt oder das entladungsseitige Drittel der Spitze freiläßt. Ein etwaiges Karburieren des zylindrischen Elektrodenteils mit konstantem Durchmesser wurde als bedeutungslos eingestuft.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß die damit erzielte Bogenstabilität für die Anforderungen bei speziellen photometrischen Anwendungen nicht ausreicht und außerdem die Herstellung dieser Elektroden sehr zeitaufwendig ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Bogenstabilität bei gattungsgemäßen Lampen zu verbessern und gleichzeitig die Maintenance der Leuchtdichte zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß die Bogenstabilität bei einer Verringerung der Karburierung im sich verjüngenden Bereich vor der Elektrodenspitze unter geeigneten Rahmenbedingungen nicht nur beibehalten werden, sondern sogar zunehmen kann. Dieses Verhalten wird erreicht, wenn der sich verjüngende Bereich der Elektrode völlig frei von Kohlenstoff ist, während ein Großteil des zylindrischen Grundkörpers der Elektrode von einer Carbidschicht überzogen ist. Eine derartige Elektrode läßt sich am einfachsten dadurch herstellen, daß ein zylindrischer Stab karburiert wird, wie in der EP-A 299 230 beschrieben, und danach erst die sich verjüngende Spitze durch Abätzen oder Abschleifen und/oder Polieren erzeugt wird.
Die Bogenunruhe kann während der gesamten Lebensdauer unter 10 % gehalten werden.
Besonders vorteilhaft wirkt die Karburierung mit einer speziellen Materialzusamensetzung und Struktur der Kathode zusammen. Insbesondere bei Verwendung dünner Elektroden mit maximal 5 mm Durchmesser (bevorzugt sind Werte unter 2 mm, besonders bevorzugt unter 1 mm) hat sich ein Elektrodenmaterial als günstig erwiesen, das neben Wolfram maximal 0,6 Gew.-% ThO2 (bevorzugt 0,2 bis 0,45 %) enthält. Besonders bevorzugt ist eine zusätzliche Dotierung mit 50 - 100 ppm Kalium, bis zu 20 ppm Aluminium und bis zu 10 ppm Silizium (jeweils bezogen auf Gewicht). Dieses Material wird einem speziellen Herstellprozeß unterworfen, um ein ausgeprägtes Langkristallgefüge auszubilden sowie eine möglichst feinverteilte Thoriumoxidverteilung zu erzielen.
Mittels eines naßchemischen Verfahrens, ähnlich wie in der US-PS 5 284 614 beschrieben, ist es jetzt möglich, sehr wenig Thoriumoxid (früher ca. 3 %) zu verwenden. Dieses wird bereits dem Wolframpulver zugesetzt. Die Dotierung begünstigt die Ausbildung des gewünschten Langkristallgefüges, dessen Struktur der in der DE-AS 1 088 155 beschriebenen ähnelt. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, daß die übliche Verformungsarbeit, bestehend aus Walzen, Hämmern und Ziehen (vgl. z.B. DE-OS 40 02 974 und dortige Zitate), modifiziert wird, indem der übliche Hämmerprozeß eingeschränkt wird (vorteilhaft wird auf ihn ganz verzichtet) und der Ziehprozeß stattdessen verstärkt eingesetzt wird, um das Langkristallgefüge besonders stark auszuprägen, zu stabilisieren und in definierter Weise auszubilden. Der jeweils verwendete Elektrodendurchmesser ist vorteilhaft mit dem Grad der Einschränkung des Hämmerprozesses abgestimmt. Bei besonders kleinen Elektrodendurchmessern kann u. U. auf das Hämmern ganz verzichtet werden. Nach dem Karburieren des Stabes wird ein sich verjüngender Bereich geschaffen, indem die Spitze zu einem Kegelstumpf o.ä. abgeätzt oder abgeschliffen und dann poliert wird. Vorteilhaft ist der Grundkörper mindestens über mehr als 30%, bevorzugt mehr als 50%, seiner Gesamtlänge, ausgehend vom Ansatz des sich verjüngenden Bereichs, mit Carbid bedeckt. Der Kegelstumpf weist bevorzugt eine maximale Höhe von 5 mm auf; die optimale Höhe hängt vom Öffnungswinkel und dem Kathodendurchmesser ab. Bei großen Durchmessern (z.B. 4 mm) ist ein großer Öffnungswinkel (z.B. 60°) vorteilhaft, entsprechend einer Kegelstumpfhöhe von ca. 4 mm. Außerdem wird ein engbegrenzter Bereich am entladungsabgewandten Ende des Grundkörpers zur besseren Kontaktierungvon der Karbonschicht befreit.
Dabei wird durch eine geeignete Wahl der Elektrodengeometrie der systemimmanente Leuchtdichterückgang stark verringert, der bedingt ist durch den Elektrodenabbrand. Durch den Einsatz der o.e. karburierten Kathode wird nämlich der Elektronenaustritt an der Spitze der Elektrode erleichtert, so daß bereits bei einer geringeren Betriebstemperatur die benötigte Stromdichte erreicht wird, was wiederum den Elektrodenabbrand vermindert. Während bisher, bei einer Lampenlebensdauer von 200 h, der durchschnittliche Elektrodenabbrand den Elektrodenabstand um ca. 100 % vergrößerte (von typisch 0,6 auf 1,3 mm), erreicht der Abbrand bei der erfindungsgemäßen Lampe lediglich noch 30 bis 50 %. Eine weitere Konsequenz ist, daß der Brennspannungsanstieg während der Lebensdauer ebenfalls gering ist. Er kann nunmehr auf höchstens 50 % des vorher üblichen Wertes begrenzt werden.
Dieses insgesamt verbesserte Betriebsverhalten führt zu einer Verlängerung der Lampenlebensdauer um 50 % von 200 auf 300 Std. Die Erfindung ist bei Quecksilberhochdrucklampen anwendbar. Typische Dosierungen sind 10 bis 80 mg/cm3, ein Elektrodenabstand von 0,5 bis 4 mm und Brennspannungen bis 50 V.
Besonders vorteilhaft läßt sich die Erfindung bei Quecksilberhochdrucklampen geringer Leistung (typische Werte sind 50 - 200 W) einsetzen. Die obigen Maßnahmen schaffen hier die Voraussetzung, um die Strahlungsintensität in dem für die jeweilige Anwendung relevanten Wellenlängenbereich zu optimieren. Dies geschieht vornehmlich durch eine höhere Quecksilberdosierung. Die Anwendung dieser an sich bekannten Maßnahme scheiterte bisher bei diesen niedrigen Leistungen daran, daß sie Lampenfrühausfälle zur Folge hatte. Besonders vorteilhaft sind jetzt aufgrund der verbesserten Elektrode jedoch hohe Dosierungen zwischen 70 und 130 mg/cm3 Quecksilber möglich, ohne die Lebensdauer zu beeinträchtigen. Insbesondere läßt sich jetzt gezielt die kurzwellige Strahlungsintensität (insbesondere der Bereich zwischen 400 und 500 nm) deutlich (20 - 40 %) erhöhen, ohne daß Einbußen bei anderen ebenfalls genutzten Wellenlängenbereichen auftreten.
Schließlich ermöglicht es die Erfindung, erstmals Quecksilberhochdrucklampen auch in Verbindung mit Reflektoren als extrem kleine bauliche Einheit herzustellen. Diese finden z.B. Anwendung in der Endoskopie.
Ein weiteres Anwendungsgebiet sind Xenonhochdrucklampen vornehmlich kleiner Leistung bis 250 W.
Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt
Fig. 1
eine Quecksilberhochdrucklampe
Fig. 2
eine Kathode für die Lampe gemäß Fig. 1
Fig. 3
einen Vergleich der Bogenunruhe mit früheren Lampen
Fig. 4
den Elektrodenabstand einer Lampe gemäß Fig. 1 als Funktion der Brenndauer
Fig. 5
einen Vergleich des Spektrums erfindungsgemäßer und früher verwendeter Lampen
Fig. 6
eine Reflektorlampe
Fig. 7
eine Xenonhochdrucklampe
Fig. 1 zeigt eine gleichstrombetriebene 100 W-Quecksilberhochdrucklampe 1. Sie eignet sich für die Fluoreszenzmikroskopie und -endoskopie sowie für Lichtleiteranwendungen, Schlierenphotographie und die Wiedergabe von Hologrammen. Das elliptische Entladungsgefäß 2 aus Quarzglas ist mit Quecksilber in einer Menge von 18 mg gefüllt. Das Volumen beträgt 0,2 cm3. Die Gesamtlänge des Gefäßes 2 beträgt 73 mm. Im Entladungsgefäß 2 sind die Anode 3 und die Kathode 4 in einem Abstand von 0,6 mm zueinander axial angeordnet. Jede Elektrode besitzt einen zylindrischen Schaft 5.
Die elektrische Zuleitung erfolgt in bekannter Weise über Molybdänfolien 6, die über Stifte mit den metallischen Hülsensockeln (nicht gezeigt) verbunden sind. Die Molybdänfolien 6 sind vakuumdicht in die beiden Enden 7 des Entladungsgefäßes 2 eingeschmolzen. Statt einer Einschmelzung mit Molybdänfolien kann auch eine andere Technik, z.B. Stabeinschmelzung oder Bechereinschmelzung, verwendet werden.
Die Anode 3 ist als massiver Zylinderblock aus gehämmertem Wolfram gefertigt und weist eine breite, außen leicht angeschrägte Stirnfläche auf.
Die vergleichsweise kleine Kathode 4, auf die eine Wendel aufgeschoben ist, ist in Fig. 2 vergrößert (jedoch nicht maßstäblich) wiedergegeben. Um eine hohe Bogenstabilität zu sichern verjüngt sich der zylindrische Grundkörper 8 der Kathode 4 (Durchmesser ca. 0,6 mm, Länge 16 mm) nach Art eines Kegels 9, dessen Spitze 10 abgestumpft ist. Der Stumpf, der die Ansatzfläche für den Bogen bildet, hat einen Durchmesser von 0,1 mm. Der Kegel bildet einen Öffnungswinkel α von 15° und weist eine Gesamtlänge von etwa 1,7 mm auf. Der Kegel 9 ist frei von Carbid. Der zylindrische Grundkörper 8 ist über seine gesamte Länge von einer Schicht 11 aus Wolframcarbid umgeben mit Ausnahme des entladungsabgewandten Endbereichs 12 von 4,5 mm Länge.
Der zylindrische Grundkörper kann auch nur teilweise von Carbid bedeckt sein. Beispielsweise ist der zylindrische Grundkörper über mindestens 50 % seiner Gesamtlänge, ausgehend vom Ansatz des Kegelstumpfs, karburiert.
Die Kathode besteht bevorzugt aus Wolfram, das mit einer geringen Menge an weiteren Stoffen (neben 0,4 Gew.-% Thoriumdioxid 75 ppm Kalium, 10 ppm Aluminium und 5 ppm Silicium) dotiert ist. Die Carbidschicht besitzt eine Dicke von 5 µm. Allgemein kann die Schichtdicke zwischen 1 und 15 µm betragen, bevorzugt liegt sie zwischen 3 und 8 pm. Der sich verjüngende Bereich kann statt durch einen Kegel oder einen Kegelstumpf auch durch mehrere Abschnitte, z.B. Kegelstümpfe mit unterschiedlichem Öffnungswinkel, erzeugt werden.
Fig. 3 zeigt einen Vergleich zwischen der Bogenunruhe einer erfindungsgemäßen Lampe (Fig. 3a) und einer früher verwendeten Lampe (Fig. 3b). Während die neue Version eine Bogenunruhe von wenigen Prozent bei einer Brenndauer von 200 h erreicht, ist die Bogenunruhe bei der alten Version um eine Größenordnung schlechter (Fig. 3b) und erreicht Werte bis zu 100 %.
Fig. 4 zeigt den Elektrodenabstand in Abhängigkeit von der Brenndauer. Nach 200 Std. hat sich der Ausgangswert von 0,6 mm lediglich um 40 % erhöht auf 0,85 mm. Dagegen ist in der alten Version der ursprüngliche Elektrodenabstand von 0,5 mm auf knapp das Doppelte (0,95 mm) gestiegen. Direkt damit korreliert ist der mittlereBrennspannungsanstieg. Während er bei der alten Version mehr als 10 V betrug, ist er bei der erfindungsgemäßen neuen Version auf ca. 5 V begrenzt (von 23 V auf 28 V). Diese Eigenschaft ist besonders wichtig, weil Brennspannungen über 30 V das Vorschaltgerät überstrapazieren können.
Schließlich zeigt Fig. 5 einen Vergleich zwischen dem Lampenspektrum einer alten und neuen Version. Die höhere Intensität der neuen Version ist im kurzwelligen Spektralbereich besonders ausgeprägt und bis 600 nm noch deutlich erkennbar.
Beispielsweise ist die Intensität bei der neuen Version im Spektralband 355 bis 375 nm um 10 %, im Band 450 bis 500 nm um 38 % und im Bereich 535 bis 555 nm 17 % höher als bei der alten Version.
Weiterhin zeigt Fig. 6 eine Baueinheit einer Quecksilberhochdrucklampe 1 mit einem Reflektor 15 zur Anwendung in der Endoskopie. Die Reflektorlampe zeichnet sich durch eine geringe Gesamthöhe von lediglich 83 mm und einem Durchmesser von 67 mm aus. Die Lampe 1 sitzt axial in einem elliptischen Reflektor 15, der mit einer dichroitischen Beschichtung 16 versehen ist. Die Reflektorlampe emittiert hauptsächlich im Wellenlängenbereich 320 bis 390 nm. Sie dient insbesondere zur Aushärtung von Lacken. Die Kathode 4 der Lampe 1 ist dem Scheitel des Reflektors benachbart. Eine Wärmestaubeschichtung 18 überdeckt ungefähr das untere Drittel des Entladungsgefäßes 2.
Fig. 7 zeigt eine Xenonhochdrucklampe mit einer Leistung von 180 W. Sie besitzt eine Kathode 21 mit einem Durchmesser von 1,5, die an der Spitze einen Kegelstumpf mit einer Höhe von 3,5 mm, entsprechend einem Öffnungswinkel von 26 °, aufweist. Die Lampe 20 ist axial in einem Reflektor 22 plaziert, ähnlich wie in Fig. 6 beschrieben.

Claims (14)

  1. Hochdruckentladungslampe mit einem Entladungsgefäß (2), einer axial darin angeordneten Kathode (4) und Anode (3) sowie einer ionisierbaren Füllung, wobei die Kathode einen zylindrischen Grundkörper (8) besitzt, der sich zu einer Spitze (10) hin verjüngt (9), und wobei die Kathode teilweise von einer Carbidschicht überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte sich verjüngende Bereich (9) zwischen Spitze (10) und Grundkörper (8) der Kathode frei von Carbid ist, während der Grundkörper mindestens teilweise mit Carbid bedeckt ist.
  2. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe Quecksilber in einer Menge von 70 bis 130 mg/cm3 enthält.
  3. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenabstand ca. 0,4 - 0,8 mm beträgt.
  4. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennspannung ca. 20 bis 29 V, insbesondere ca. 23 V, beträgt.
  5. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Baueinheit mit einem Reflektor bildet.
  6. Hochdruckentladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampenleistung bis 250 W beträgt.
  7. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke der Carbidschicht 1 - 15 µm beträgt, insbesondere 3 - 8 µm.
  8. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des sich verjüngenden Bereichs (9) maximal 5 mm beträgt.
  9. Hochdruckentladungslampe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode aus Wolfram besteht, dem bis zu 0,6 Gew.-% ThO2 beigemengt ist, sowie ggf. weitere Zusätze, insbesondere Kalium, Aluminium und Silizium, in kleineren Mengen.
  10. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode ein Langkristallgefüge besitzt.
  11. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe Xenon mit einem Kaltfülldruck von ca. 2 - 15 bar enthält.
  12. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des sich verjüngenden Bereichs größer oder gleich dem Durchmesser der Kathode ist.
  13. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der sich verjüngende Bereich ein Kegel oder Kegelstumpf mit einem vollen Öffnungswinkel von 10 bis 30° ist.
  14. Hochdruckentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper über einen Teil seiner Gesamtlänge, insbesondere 30 %, bevorzugt 50 %, ausgehend von seinem Ansatz am sich verjüngenden Bereich, mit Carbid bedeckt ist.
EP95112861A 1994-09-21 1995-08-16 Hochdruckentladungslampe Expired - Lifetime EP0703600B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9415217U DE9415217U1 (de) 1994-09-21 1994-09-21 Hochdruckentladungslampe
DE9415217U 1994-09-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0703600A2 EP0703600A2 (de) 1996-03-27
EP0703600A3 EP0703600A3 (de) 1998-05-06
EP0703600B1 true EP0703600B1 (de) 2000-01-26

Family

ID=6913903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP95112861A Expired - Lifetime EP0703600B1 (de) 1994-09-21 1995-08-16 Hochdruckentladungslampe

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5629585A (de)
EP (1) EP0703600B1 (de)
JP (1) JP3022910U (de)
DE (2) DE9415217U1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10137794B4 (de) * 2001-08-07 2008-06-12 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Elektrode für Hochdruckentladungslampen und Hochdruckentladungslampe

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6215247B1 (en) * 1997-10-03 2001-04-10 Orc Manufacturing Co., Ltd. Construction of electrode for high pressure discharge lamp and process for producing the same
WO1999049495A1 (fr) 1998-03-20 1999-09-30 Hamamatsu Photonics K.K. Tube a decharge pour source lumineuse
US6492772B1 (en) * 1999-02-10 2002-12-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High pressure discharge lamp, high pressure discharge lamp electrode, method of producing the high pressure discharge lamp electrode, and illumination device and image display apparatus respectively using the high pressure discharge lamps
JP2000306546A (ja) * 1999-04-21 2000-11-02 Ushio Inc ショートアーク放電ランプ
JP3596453B2 (ja) * 2000-09-28 2004-12-02 ウシオ電機株式会社 ショートアーク放電ランプ
US6809478B2 (en) * 2001-03-30 2004-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Metal halide lamp for automobile headlight
DE102005013760A1 (de) * 2005-03-22 2006-09-28 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Verfahren zur Herstellung einer Elektrode und Entladungslampe mit einer derartigen Elektrode
SE529058C2 (sv) 2005-07-08 2007-04-17 Plasma Surgical Invest Ltd Plasmaalstrande anordning, plasmakirurgisk anordning, användning av en plasmakirurgisk anordning och förfarande för att bilda ett plasma
SE529056C2 (sv) * 2005-07-08 2007-04-17 Plasma Surgical Invest Ltd Plasmaalstrande anordning, plasmakirurgisk anordning och användning av en plasmakirurgisk anordning
SE529053C2 (sv) * 2005-07-08 2007-04-17 Plasma Surgical Invest Ltd Plasmaalstrande anordning, plasmakirurgisk anordning och användning av en plasmakirurgisk anordning
CN101512432A (zh) * 2005-12-27 2009-08-19 现代照明技术有限公司 投影光源和制造方法
US7928338B2 (en) * 2007-02-02 2011-04-19 Plasma Surgical Investments Ltd. Plasma spraying device and method
DE102007013990A1 (de) * 2007-03-23 2008-09-25 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Material für Elektroden oder Leuchtkörper und Elektrode bzw. Leuchtkörper
US8735766B2 (en) * 2007-08-06 2014-05-27 Plasma Surgical Investments Limited Cathode assembly and method for pulsed plasma generation
US7589473B2 (en) * 2007-08-06 2009-09-15 Plasma Surgical Investments, Ltd. Pulsed plasma device and method for generating pulsed plasma
DE102008014096A1 (de) * 2008-03-05 2009-09-10 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wolframelektrode für Hochdruckentladungslampen und Hochdruckentladungslampe mit einer Wolframelektrode
WO2009146751A1 (de) * 2008-06-06 2009-12-10 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Leitungsdurchführung mit gekrümmtem folienprofil
JP5115396B2 (ja) * 2008-08-20 2013-01-09 ウシオ電機株式会社 放電ランプ用陰極および放電ランプ
JP5299132B2 (ja) * 2009-07-07 2013-09-25 ウシオ電機株式会社 デジタルプロジェクター用キセノンショートアークランプ
US8613742B2 (en) * 2010-01-29 2013-12-24 Plasma Surgical Investments Limited Methods of sealing vessels using plasma
US9089319B2 (en) 2010-07-22 2015-07-28 Plasma Surgical Investments Limited Volumetrically oscillating plasma flows
AT15459U1 (de) * 2016-04-11 2017-09-15 Plansee Se Anode
CN111105985B (zh) * 2019-11-28 2022-04-08 清远市欧瑞凯科技有限公司 钨电极及其制备方法，以及采用该钨电极的高压放电灯
WO2022047227A2 (en) 2020-08-28 2022-03-03 Plasma Surgical Investments Limited Systems, methods, and devices for generating predominantly radially expanded plasma flow

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL109963C (de) * 1959-07-08
US3706000A (en) * 1970-05-11 1972-12-12 Westinghouse Electric Corp Current-rated short-arc lamp for light projection apparatus
NL175480C (nl) * 1974-06-12 1984-11-01 Philips Nv Elektrode voor een ontladingslamp, werkwijze voor de vervaardiging van een dergelijke elektrode en ontladingslamp voorzien van een dergelijke elektrode.
US4724352A (en) * 1985-12-16 1988-02-09 Ilc Technology, Inc. Short-arc lamp with alternating current drive
DE3723271A1 (de) * 1987-07-14 1989-01-26 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Kathode fuer eine hochdruckentladungslampe
KR920000942B1 (ko) * 1988-06-23 1992-01-31 도오시바 라이텍크 가부시기가이샤 쇼트아크 방전등
JP2601435B2 (ja) * 1989-03-29 1997-04-16 ウシオ電機株式会社 半導体ウエハー露光用ショートアーク水銀ランプ
JPH02304857A (ja) * 1989-05-19 1990-12-18 Ushio Inc ショートアーク型高圧水銀蒸気ランプ
US5158709A (en) * 1990-02-01 1992-10-27 Patent Treuhand Gesellschaft Fur Elektrische Gluhlampen Mbh Electric lamp containing molybdenum material doped wtih aluminum and potassium, molybdenum material for such a lamp, and method of its manufacture
DE4002974A1 (de) 1990-02-01 1991-08-08 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Molybdaenmaterial, insbesondere fuer die lampenherstellung
US5284614A (en) * 1992-06-01 1994-02-08 General Electric Company Method of forming fine dispersion of ceria in tungsten
DE4229317A1 (de) * 1992-09-02 1994-03-03 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Hochdruckentladungslampe

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10137794B4 (de) * 2001-08-07 2008-06-12 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Elektrode für Hochdruckentladungslampen und Hochdruckentladungslampe

Also Published As

Publication number Publication date
JP3022910U (ja) 1996-04-02
US5629585A (en) 1997-05-13
DE9415217U1 (de) 1996-01-25
EP0703600A3 (de) 1998-05-06
DE59507686D1 (de) 2000-03-02
EP0703600A2 (de) 1996-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0703600B1 (de) Hochdruckentladungslampe
EP0299230B1 (de) Kathode für eine Hochdruckentladungslampe
EP0834905B1 (de) Natriumhochdrucklampe kleiner Leistung
EP1481418B8 (de) Kurzbogen-hochdruckentladungslampe
DE10291427B4 (de) Halogen-Metalldampflampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
EP0451647B1 (de) Hochdruckentladungslampe und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0652586B1 (de) Metallhalogenidentladungslampe mit keramischem Entladungsgefäss und Herstellverfahren für eine derartige Lampe
DE60033728T2 (de) Hochdruckentladungslampe
DE60130204T2 (de) Hochdruckentladungslampe
EP0736222A1 (de) Halogenglühlampe
DE3038993C2 (de) Metalldampfentladungslampe
EP0456907B1 (de) Hochdruckentladungslampe
DE102006052715B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer quecksilberfreien Bogenentladungsröhre mit jeweils einem Einkristall an den Elektrodenspitzen
DE3429105A1 (de) Metalldampfentladungslampe
DE102006061375B4 (de) Quecksilber-Hochdruckentladungslampe mit einer Wolfram und Kalium enthaltenden Anode, die eine Kornzahl größer 200 Körner pro mm2 und eine Dichte größer 19,05g/cm3 aufweist
DE102004053094B4 (de) Hochdruck-Entladungslampe
DE1287214B (de) Leuchtstofflampe und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP1730766B1 (de) Elektrodensystem für eine hochdruckentladungslampe
WO2019214875A1 (de) Elektrode für eine entladungslampe, entladungslampe und verfahren zum herstellen einer elektrode
DE69911538T2 (de) Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe
DE3044121C2 (de) Natriumhochdrucklampe
DE10200009A1 (de) Entladungslampe
DE60022428T2 (de) Elektrode für eine Metall-Halogenlampe
EP1439567B1 (de) Elektrode für eine Hochdruckentladungslampe
WO2005062343A2 (de) Elektrode für eine hochdruckentladungslampe

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): BE DE FR GB IT NL

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): BE DE FR GB IT NL

17P Request for examination filed

Effective date: 19980608

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

17Q First examination report despatched

Effective date: 19990219

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): BE DE FR GB IT NL

REF Corresponds to:

Ref document number: 59507686

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20000302

ITF It: translation for a ep patent filed

Owner name: STUDIO JAUMANN P. & C. S.N.C.

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20000330

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: IF02

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20060803

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 20060824

Year of fee payment: 12

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20060831

Year of fee payment: 12

BERE Be: lapsed

Owner name: *PATENT-TREUHAND-G.- FUR ELEKTRISCHE GLUHLAMPEN M.

Effective date: 20070831

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20080301

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20080301

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070831

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070816

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 59507686

Country of ref document: DE

Owner name: OSRAM GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: OSRAM GESELLSCHAFT MIT BESCHRAENKTER HAFTUNG, 81543 MUENCHEN, DE

Effective date: 20111130

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 59507686

Country of ref document: DE

Owner name: OSRAM GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: OSRAM AG, 81543 MUENCHEN, DE

Effective date: 20130205

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 59507686

Country of ref document: DE

Owner name: OSRAM GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: OSRAM GMBH, 81543 MUENCHEN, DE

Effective date: 20130822

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20140821

Year of fee payment: 20

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20140820

Year of fee payment: 20

Ref country code: FR

Payment date: 20140821

Year of fee payment: 20

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R071

Ref document number: 59507686

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: PE20

Expiry date: 20150815

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF EXPIRATION OF PROTECTION

Effective date: 20150815