JP2007533072A - 高圧ナトリウムランプ - Google Patents

Abstract

本発明は、公称電力Ｐｌａを有する高圧ナトリウムランプに関する。超短波（ＶＨＦ）で動作させられるように設計されたこのランプは、セラミック壁及び容器内径Ｄ_ｉｎｔを有する放電管を持ち、該放電管は、相互電極距離ｅｄで位置する一対の電極及びナトリウムモル分率（ｓｍｆ）を有するＮａアマルガムの充填物を含む放電空間を囲む。本発明によれば、放電管は、大きくとも７、好適には約５．５〜４．０の比ｅｄ／Ｄ_ｉｎｔを有する。

Description

本発明は、超短波（ＶＨＦ）で動作させられるのに適切であるように、可能な限り高い発光効率を有する高圧ナトリウム（ＨＰＳ）ランプに関する。ランプは、動作時に、フル電子ドライバ（full electronic driver）（フル電子バラストとしても知られる）によって駆動される。好適には、周波数は、ランプにおいて音響共振が発生し得る領域よりも高くされる。

本発明は、該高圧ナトリウム（ＨＰＳ）ランプを動作させるためのフル電子ＶＨＦドライバを有する照明システムにも関する。

既知のＨＰＳランプは、セラミック壁を有する放電容器または放電管を備えている。ここでは、セラミック壁は、結晶性金属酸化物、例えば、単結晶サファイヤ若しくは高密度に焼結された多結晶金属酸化物（例えば多結晶アルミナ（ＰＣＡ）及びＹＡＧ）又は金属窒化物（例えばＡｌＮ）でできた壁を意味する。これらの材料は、当該技術分野において、良好な透光特性を持つように作製される能力で良く知られている。

この説明および請求の範囲において、放電容器、放電管およびバーナは、互いに同等のものである。

ランプがディミング無しに安定な状態で動作するように設計されている電力は、公称ランプ電力（Ｐｌａ）又はランプの公称電力定格と呼ばれている。

標準のＨＰＳランプは、とりわけ、公共照明等の全般照明のためのものであり、従って、可能な限り高い発光効率を持つように設計される。このことの結果は、これらのランプが幾分劣った色特性を有するということである。特に、これらのランプにおいて、一般演色評価数Ｒａは非常に低い値を持ち、一般的に、２０を超えない。これらのランプは、そのほとんどが電流安定化として誘導素子を持つ従来型のバラストでの動作用に設計される。この種のバラストにおいて、標準のＨＰＳランプ（ＳＯＮプラス５０、７０、１００及び１５０Ｗランプとして知られる）は、それぞれ、８３、９０、１０５及び１１７ｌｍ／Ｗの効率を有する。これらのランプのランプ電圧（Ｖｌａ）は、約９０〜１００Ｖである。ランプ効率と電界強度との間の許容可能な妥協点に到達するために、０．６６３〜０．７３９のナトリウムモル分率（ｓｍｆ）を有するアマルガム組成が選択される。結果として生じる電極距離は、ＳＯＮプラス５０、７０、１００及び１５０Ｗランプについて、それぞれ３７、３９、４５及び５９ｍｍである。現在知られているランプについての（２２０〜２４０Ｖの本線での）約１００Ｖという必要なランプ電圧は、ランプ長さ及びシステム発光効率について不利な結果を持つ。なぜなら、街路照明等の全般照明アプリケーションにおいては、長いランプが、より短いランプよりも低い光効率を示すからである。１１０〜１３０Ｖの比較的低い供給源向けに設計されたランプは、約５０Ｖのランプ電圧を有する。これらのランプの欠点は、高い電流値に起因する比較的大きい損失であり、これは、一般的に、より低いランプ発光効率をもたらす。他の欠点は、低い電圧供給源のみへの制限された適用性である。

既知のランプのランプ寿命の間、ランプ電圧は上昇し、更に、従来型のバラストでの動作によって、ランプ電力も上昇し、これは、ランプの放電管の壁温度の上昇をもたらす。このほか、本線の電圧も変化する可能性があり、これは、より高いランプ電力及び壁温度の上昇を生じ得る。許容可能な寿命に到達するために、ＳＯＮプラスランプは、これらのより高い壁温度にかなりの程度耐えることが可能になるように設計されている。従って、ランプは、公称電力での動作の間の最初のうちの（１００ｈ）壁温度が比較的低く（１５００Ｋより低く）なるように、設計される。この点で、ＰＣＡ壁の厚さは、必然的に比較的大きく（０．６〜１．１ｍｍ）選択される。比較的厚い壁は、熱損失を補償して壁温度にとって望ましい値（＞１４００Ｋ）に到達するのに、比較的小さい管直径を必要とする。壁温度のあまりに低い値は、ランプ効率の損失を生じ、従って、当該ランプの発光効率の容認できない低い値を生じる。

壁温度を制限する他には、比較的厚い壁も、熱応力を低下させることになり、これにより、ランプの立上り及びクールダウンの間のＰＣＡ壁のクラッキングの危険性を抑制する。

ランプの信頼性がある点火のために用いられる開始用ガスの圧力は、比較的低い。ＳＯＮプラスランプにおいて、Ｘｅは、（室温で）３００ｍｂａｒよりも低い、冷たい圧力（cold pressures）を有する開始用ガスとして用いられる。点火を更に容易にするために、放電管は通常アンテナを備えている。比較的大きい電極距離で２８００Ｖ（ＩＥＣ基準によって決定される）よりも低い点火電圧を保証するために、Ｘｅ圧（ｐＸｅ）は低い。

従来型のバラストでのランプの立上り段階中の特定期間の間、ランプ電流は、静止動作条件におけるよりも約２倍高い。電極は、この高い初期電流のために設計されることを必要とする。従って、これら電極は、公称動作の最中の、これよりもかなり低い電流にとっては比較的重く、このことはランプ効率にとって有害である。

標準のＳＯＮプラスランプは、比較的高いバラスト損失を持つ従来型のバラストでは、動作寿命の間のランプパワーの変動を伴って動作させられる。これらは既知のランプの欠点である。しかし、今日の照明灯は、これらのランプ及びバラストの組合せ向けに最適化されている。

しかし、バラスト機能を満たす新規なフル電子超短波（ＶＨＦ）ドライバは、多くの新しいシステムに、小型化、設計及び省エネルギーの機会を提供し、これはまた、コスト削減ももたらす。しかし、これらの新しい機会は、現在知られているランプでは、従来型の誘導性バラストで動作された場合でも、フル電子ＶＨＦバラストにおける動作と組み合わせても、達成可能でなく、このことは、既知のシステムの欠点であると考えられる。

本発明の目的は、超短波（ＶＨＦ）で動作させられるのに適切であるランプを提供し、従って、フル電子ＶＨＦバラストの機会を利用することである。

第１の実施例では、超短波（ＶＨＦ）で動作させられるのに適切である公称電力Ｐｌａを有する高圧ナトリウムランプであって、セラミック壁及び容器内径Ｄ_ｉｎｔを有する放電管を持ち、該放電管は、相互電極距離ｅｄで位置する一対の電極及びナトリウムモル分率（ｓｍｆ）を有するＮａ−アマルガムの充填物を含む放電空間を囲み、該放電管は約５．５〜４．０の比ｅｄ／Ｄ_ｉｎｔを持つ、ランプによって目的は達成される。

本発明の目的に従うランプの重要な利点は、ランプ電圧の、従って、電極距離の、選択の自由である。

本発明の目的に従うランプの他の実施例において、セラミック放電管の壁の壁厚（ｗｔ）は、全てのランプ種類にとってできるだけ小さくなるように選択される。即ち、最適発光効率のために、壁温度を大きい管直径と組み合わせて十分に高く（≧１４００Ｋ）保つように、０．４≦ｗｔ≦０．６ｍｍに選択される。

本発明の目的に従うランプの他の実施例において、ランプは最大３０Ｗ／ｃｍ^２の壁負荷を有する。

本発明の目的に従うランプの更に他の実施例において、充填物は０．６＜ｓｍｆ＜０．７５のアマルガム組成を有する。これは、最大効率と電界強度最適化との間の最適な妥協であることがわかった。

本発明の目的に従うランプの更に他の実施例において、大きい管内径（Ｄ_ｉｎｔ）（例えば、９０〜１４０Ｗの公称電力定格のＨＰＳランプについて５〜７．５ｍｍ、４０〜６５Ｗの公称電力定格のＨＰＳランプについて３〜５ｍｍ）が、公称ランプ電力Ｐｌａに対して、関係０．０４５≦Ｄ_ｉｎｔ／Ｐｌａ≦０．０８を満たすように選択される。これにより、ランプ発光効率は、最適化される。

本発明の目的に従うランプの更に他の実施例において、短い電極距離（ｅｄ）（同一の公称電力定格の既知のランプについてのｅｄの約半分）が、公称ランプ電力ＰＩａに対して、関係０．２≦ｅｄ／Ｐｌａ≦０．３５を満たすように選択される。広範囲のランプ電力定格について、特に約４０〜１４０Ｗのランプの範囲では、これは、約４０Ｖ〜約６５Ｖの範囲のランプ電圧Ｖｌａの値という結果を生じる。

本発明の目的に従うランプの更に他の実施例において、充填物は、室温で４００ｍｂａｒ≦ｐＸｅ≦１０００ｍｂａｒの圧力を持つＸｅも有する。ｐＸｅがこの範囲にあるとき、ランプ効率及び維持が改善されると同時に十分に低いブレークスルー電圧が維持されることが分かった。

本発明の目的に従うランプの更に他の実施例において、電極は、エミッタを備え、各電極は、加えられた公称電流及び立上り電流に対して小さい電極ロッド直径を持ち、このことは、電極損失を最小化し、エミッタ及び／又は電極のスパッタリング又は溶融を避ける。電極直径は、公称ランプ電力における平均ランプ電流（Ｉｌａ）に対して０．２＜（Ｄ_{ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ}）２／Ｉｌａ＜０．４５（広範囲）、好適には０．２５＜（Ｄ_{ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ}）^２／Ｉｌａ＜０．３５（狭範囲）によって特定されることができる。

本発明のランプをフル電子ＶＨＦバラスト上で動作することで可能な機会及び関連する利点が以下でより詳細に説明される。

ランプパワーＰｌａ及び壁温度Ｔｗａｌｌの制御
バラスト機能を提供するフル電子ドライバは、ランプ電力制御によって（好適には電力安定化によって）、本線電圧変動による及び／又はランプ寿命中のＮａ損失による電力変動を（従って壁温度変動も）克服する可能性を提供する。比較的小さい管直径と組み合わせた比較的厚い壁（０．６〜１．１ｍｍ）の強制的な使用は、これにより、消える。これらのランプパラメータについて、ランプ及び／又はシステム効率を最適化するために、新しい最適選択が可能である。より薄い壁及びより大きい管直径を有するより高いランプ効率（ランプの発光効率）が可能である。これは、ランプフラックスが同じに維持される場合、より低いランプ電力につながる。

立上りの間の電流及び／又は電力の制御
最大立上り電流が、（定常状態動作において）定格ランプ電流にほぼ等しくなっているように保たれれば、立上りの間に消失する電力は、点火及び立上りの間のランプ電流が、定常状態動作の最中のランプ電流よりも２倍まで高くなりうる、従来型のバラストで動作させられる既知のランプの場合よりも大幅に低い。立上りの最中にクラックを避けるために温度勾配を時間の関数として最小化するための厚い壁は、もはや必要でない。

フル電子ＶＨＦドライバでの動作の場合、より短い電極距離は、より高いＸｅ圧を可能にする。また、ＶＨＦドライバで容易に実現可能な共振点火は、低下したレベルの点火電圧をもたらし、より高い充填電圧のＸｅを使用する可能性をもたらす。本発明のランプにおいて、アンテナは、もはや、信頼性があるランプ点火をするために不可欠なものではない。アンテナ無しで、前よりも僅かだけ高いランプ効率が達成可能である。更に、Ｘｅ圧の増加は、幾つかのランプ特性（電圧、効率及び保守）に対して肯定的な影響を有する。

フル電子ＶＨＦバラストによって、立上り電流が制御されることができる。最大立上り電流を定格電流にほぼ等しいか又はこれよりも低く維持することによって、電極は公称動作向けに最適化されることができ、これは、電極直径が大幅に小さくなりうることを意味する。しかし、より低いランプ電圧Ｖｌａ及びより高い電流をもたらす、より短い電極距離は、より大きい電極直径を必要とする。従って、本発明のランプにおける結果として生じる電極直径は、実際、立上りだけでなく定格動作について最適化され、これは、スパッタリング又は溶融の可能性がより低いことを意味し、これは、電極の、従ってランプの、より良い維持という結果をもたらす。

従来型の７０Ｗのバラスト中の約１４Ｗ及び１５０Ｗのバラスト中の約１８Ｗという比較的高いバラスト損失は、フル電子ＶＨＦバラストを用いて大幅に低下させられることができる。本発明による６５Ｗ及び１４０ＷのランプのためのＶＨＦバラストは、それぞれ６Ｗ及び１２Ｗの損失しか示さない。これは、より高いシステム効率に至る。

小型化されたランプである本発明によるランプは、有利には、小型化された照明器具に適用される。ランプは、最適システム発光効率、小型化及び省エネルギー間で妥協が得られるように設計される。結果として生じるシステムは、既存のものよりも、全般照明（街路照明アプリケーション等）において、より魅力的である。

ランプは、好適には、バラスト損失を最小化するために単段ＶＨＦバラストと見なされるＶＨＦバラストで動作させられる。加えて、ＶＨＦバラストは、好適には、共振点火手段を備えており、該共振点火手段によって、共振点火が、ランプを点火して最大点火電圧を２ｋＶにまで低く抑えるように適用される。

上述された実施例において説明された本発明の側面及び本発明の他の側面は、図を参照して更に説明される。

ランプが従来型のＣｕＦｅバラストで動作させられるケースとは異なり、電子バラストでは、ランプ電圧を自由に選択することが可能である。より短い光源（より短い電極距離）は、照明灯から発される光を一層効果的に束ねる（bundle）可能性を与え、これは、照光されるべき表面への一層高いフラックスを得る結果となる。

より短い電極距離の結果は、より低いランプ電圧であり、従って、より高いランプ電流である。より高いランプ電流は、より高いバラストの電力損失に至り、これは、ランプの効率の低下に至る（特に、Ｈｇリッチなアマルガムが電圧降下を制限するために用いられる場合）。従って、最適なシステム効率は、ランプ、バラスト及び照明灯効率の間の妥協である。

従って、高いバラスト効率（＞９０％）と組み合わせられた、より低い電極距離及びより高いランプ電流は、ＶＨＦバラストが用いられる場合にのみ可能である。ＶＨＦバラストにおいて、損失は、従来型のバラストにおける損失よりもかなり低い。即ち、Ｖｌａ＝１００Ｖの既知の７０及び１５０Ｗ ＳＯＮプラスランプについてそれぞれ１４及び１８Ｗと比較して、Ｖｌａ＝５５Ｖの本発明による６６及び１４０Ｗのランプについてはそれぞれ６及び１２Ｗである。

照明灯デザインでの実験は、大幅に短いｅｄ（５０％短い）が、照光された表面での少なくとも５％増加するフラックスをもたらすことを示す。従って、より短いｅｄに起因するランプ効率損失は、少なくともこの範囲内に留まるはずであるが、好適には、等しいランプフラックスにおいてエネルギー節約を得るためには、ランプフラックスは、等しいか又は僅かに高くあるべきである。

図１は、６６Ｗ及び１４０Ｗのランプについて、ランプ効率の幾つかの計算結果をｅｄの関数として示す。ランプの１０％の効率損失が容認される場合、既知のランプの理想的なデザインに関し、ｅｄは、６６Ｗのランプについて、計算される壁厚０．５６ｍｍで、約２２ｍｍという最小値を有すべきであり、１４０Ｗランプについては、計算される壁厚０．５ｍｍで、約３２ｍｍという最小値を有すべきである。

このような本発明による６６Ｗ及び１４０Ｗのバーナの計算された効率は、１００及び１２４ｌｍ／Ｗであり、これらは、実際の実施例の測定値と非常に良く対応する。

既知である７０Ｗ及び１５０ＷのＳＯＮプラスランプで実現される効率（それぞれ９０ｌｍ／Ｗ及び１１７ｌｍ／Ｗ）と比較して、これは、より短いｅｄにもかかわらず明らかに高い。このような本発明による６６Ｗ及び１４０Ｗのバーナにおいて、ｅｄ／Ｐｌａは、
２２／６５＝０．３４（６６Ｗ）
３２／１４０＝０．２３（１４０Ｗ）
である。

比較される既知のＳＯＮプラス７０Ｗ及び１５０Ｗランプにおいては、ｅｄ／Ｐｌａは、
４０／７３＝０．５４（７０Ｗ）
６４／１５４＝０．４１（１５０Ｗ）
であり、これらは、大幅に高い値である。

これらの計算においては、全ての電極距離について、８００ｍｂａｒのＸｅ圧が用いられ、大きく低下した電極距離で、匹敵する効率を結果として生じる。しかし、実際的な実施例で、必要点火電圧は、電極距離の減少と共に減少する傾向がある。従って、一定点火電圧では、本発明によるランプにおいて、許容Ｘｅ充填圧は、より高くなり、類似の点火挙動を伴ってより高い発光効率を生じさせる。

最適アーク発光効率は、０．６〜０．７５のｓｍｆによって達成可能である。より低いｓｍｆは、より高いランプ電圧をもたらし、これは、より低い電流をもたらし、電気損失の低下という結果になるが、より低いアーク効率という犠牲を払う。０．７５を上回るｓｍｆの値は、アーク効率の無視可能な差と組み合わせられる一層低いアーク電圧をもたらすが、増加した全体的な電気損失を伴う。図２は、ｅｄが一定でデルタラムダＮａ＝１０ｎｍに対応するＮａ圧におけるｓｍｆの関数として放電アークの効率（ランプ効率ではない）を示す。本願明細書において、デルタラムダは、放電管によって生成される光のスペクトルの自己反転されたナトリウムＤ線の最大（the maximal of the self-reversed sodium D-lines）の間の波長分離として定義される。図２から、１０％を超えるアーク効率の降下が避けられるべきなら、ｓｍｆが０．６より大きくなければならないと推論されることができる。０．６〜０．７５のｓｍｆ値は、アーク効率とランプ電圧との間の妥協として推薦される。

大きい内径は、より効率的なＨＰＳランプに至る。これらの直径が薄い管壁と組み合わせられると、ランプ効率は更に増加する。当然、最小壁厚は、最大許容壁温度によって制限される。フル電子バラストにおいて、ランプ電力は、Ｎａ損失及び本線変動には依存しないで安定化される。ランプ電力安定化を通じて、壁温度は制御される。これは、最初のうちは、従来型のバラストで動作させられる既知のランプと比較したときよりも高い壁温度が許容可能であり、より高いランプ効率が得られることを意味する。これに対し、高いＴｗａｌｌでの薄い壁は、速いＮａ損失の危険性を増加させる。従って、壁温度を１５５０Ｋよりも低く保つことは望ましい。
これらの必要条件は、０．４ｍｍ≦ｗｔ≦０．６ｍｍという最適壁厚に至る。

図３は、放電管外径（ｄｔ）の関数として、計算されたランプ発光効率を示す。電極距離ｅｄ及びＴｗａｌｌの値は一定に保たれる。結果として、壁厚の値は、示される曲線のそれぞれに沿って変化する。ｗｔ及びＤ_ｉｎｔについての結果として生じる値は、各曲線に沿った幾つかの点でフレーム中に示される。グラフは、０．４ｍｍの薄い壁を持つ７．５ｍｍの大きい外径を有する放電管を備えた１４０Ｗのランプについては、効率は１２５ｌｍ／Ｗであることを示す。本発明による９０Ｗのランプは、７．３ｍｍの外径ｄｔ及び６．５ｍｍの内径Ｄ_ｉｎｔで、約１１４ｌｍ／Ｗの発光効率を達成することができる。

本発明によるランプのＤ_ｉｎｔ／Ｐｌａの対応する値は、１００Ｗのランプについては６．５／９０＝０．０７、１４０Ｗのランプについては６．７／１４０＝０．０４８である。

既知のＳＯＮプラス７０、１００及び１５０Ｗのランプについては、これらの値はそれぞれ、３．８／７３＝０．０５２、４．０／１００＝０．０４、５．０／１５４＝０．０３２（この領域のはっきりしたシフト）である。

一定のｅｄで１５％小さくなったＤ_ｉｎｔを採用し、Ｔｗａｌｌを一定にすることは、本発明によるランプについて発光効率の大幅な損失を生じさせ、これは、Ｄ_ｉｎｔの更なる損失に限度を与える。

１４０Ｗランプの０．６ｍｍの壁厚は、約５．２ｍｍのＤ_ｉｎｔに対応する。計算された発光効率は、約１２０ｌｍ／Ｗまで下がった。９０Ｗのランプにおいて、計算された効率は、壁厚が０．６ｍｍ（約４．５ｍｍのＤ_ｉｎｔ及び約５．７のｄｔに対応する）まで増加されると、約１１１ｌｍ／Ｗまで低下する。

上述の手法は、本発明のランプにおいて、約５．５〜４．０の比ｅｄ／Ｄ_ｉｎｔという結果を生じる。既知のＳＯＮプラスランプについて、この比は、１０を上回り、公称電源の上昇と共に、１２を上回る値まで増加する。

本発明のランプの壁負荷は、１５〜２５Ｗ／ｃｍ^２であり、好適には１８〜２３Ｗ／ｃｍ^２であるが、３０Ｗ／ｃｍ^２を超えるべきではない。本願明細書において、壁負荷は、ランプ（定格ランプワット数）の公称電力定格と電極距離ｅｄ上の内部管表面との間の比として規定される。より高いｐＸｅは、幾つかのランプパラメータ（ランプ効率、ランプ保守及び壁温度）について有利である。より高いキセノン圧を得るために最も重要な制限は、必要な点火電圧の上昇である。

本発明によるランプについて、パルス点火電圧が、図４のキセノン圧の関数として与えられる。

共振点火器が用いられる場合、信頼性がある点火を保証するのに、より低い点火電圧でも十分である。５５０ｍｂａｒキセノン圧を有する本発明による１４０Ｗのランプについて、２ｋＶの点火電圧が選択される。共振点火電圧は、バラスト価格及び寸法を低く保つために比較的低く保たれる。

フル電子バラストによって、電極寸法は、最小化されることができる（最小の伝導損）。立上り電流は、（安定状態と同じレベル又はこれより低く）制御されることができ、ランプ電力は、安定化されることができる（本線の電圧変動並びにランプ電圧及び電力によるＮａ損失は起こらない）。従って、公称動作のために最適化された電極は、立上りの最中に過熱されることはない。電極の寸法は、定常状態動作中及び立上りの最中ににランプを通じる電流に関連して規定されることができる。熱伝導が電極の断面に関連するという事実のため、（Ｄ_ｅｌ）^２／Ｉｌａが、電極寸法の制限を特定するためのパラメータとして選択された。本発明による６６及び１４０Ｗのランプについて、幾つかの電極直径が試験された。それぞれ対応する電流１．２及び２．５５Ａについて、Ｄｅｌが０．６及び０．９ｍｍのとき、最高の結果が得られる。（Ｄ_ｅｌ）^２／Ｉｌａ比については、これは、
０．３６／１．２ ＝ ０．３（６６Ｗ）、
０．８１／２．５５ ＝ ０．３２（１４０Ｗ）
を意味する。

許容可能な結果が、０．２〜０．４５の比の値によって達成された。

比較されるＳＯＮプラス７０及び１５０Ｗのランプについて、（Ｄ_ｅｌ）^２／Ｉｌａは、０．３６／０．７＝０．５１（７０Ｗ）、
０．８１／１．５＝０．５４（１５０Ｗ）
であり、明らかに異なっている。

本発明による最適化されたランプは、好適には、４０〜１４０Ｗの公称電力定格を有する。

幾つかのランプ実施例が作製され試験された。最も重要なデータは、以下の表で示される。

各実施例によって生成される光スペクトルは、約１０ｎｍというデルタラムダＮａの値と一致する。

単段ＶＨＦバラストが、高効率（９０％）で用いられる。周波数は、１４０Ｗについての１５０ｋＨｚから６５Ｗについての２００ｋＨｚまで変化する。動作周波数は、音響共振の動作周波数を上回るように選択されている。２ｋＶの共振点火器が用いられる。好適には、点火プロセスの間、ＶＨＦランプ動作周波数の３次調波周波数が使用される。

立上り電流は、定格電流にほぼ等しいかこれよりも僅かに大きい。これは、比較的細い電極の選択を可能にする。

ランプは、放電管を囲む外側バルブと、電力源に接続するための電気接点を有するランプベースとを備えている。外側バルブと放電容器との間の囲まれた空間は、好適には真空である。窒素又は他のあらゆる不活性ガスを有するこの空間の充填物は、従来技術で知られている。放電管のより高い壁負荷が可能ではあるが、実験は、最終的には、効率の損失が常にあることを明らかにした。

図５は、発明されたランプの実施例を示す。図は、縮尺どおりではない。図において、１は外側バルブを意味し、これはランプキャップ２を備えている。外側バルブは、セラミック壁３０を有し放電空間１０を囲む放電管３を囲む。放電空間において、一対の電極４、５は、互いとの電極距離ｅｄに配置される。電極４は、リードスルー素子４０及び電流導体８０、８１及び８によってランプキャップの電気的接点２ｂに電気的に接続されている。電極５は、リードスルー素子５０並びに電流導体９０及び９によってランプキャップの接点２ａに電気的に接続されている。

ランプ効率の幾つかの計算結果を電極距離ｅｄの関数として示す。 ｅｄが一定で且つＮａ圧がデルタラムダＮａ＝１０ｎｍに対応するときの放電アークの効率（ランプ効率ではない）をｓｍｆの関数として示す。 計算されたランプ効率を放電管外径（ｄｔ）の関数として示す。 本発明によるランプについてキセノン圧の関数としてパルス点火電圧を与える。 本発明によるランプの実施例を示す。

Claims (9)

1. 超短波（ＶＨＦ）で動作させられるのに適切である公称電力Ｐｌａを有する高圧ナトリウムランプであって、セラミック壁及び容器内径Ｄ_ｉｎｔを有する放電管を有し、該放電管は、相互電極距離ｅｄで位置する一対の電極及びナトリウムモル分率（ｓｍｆ）を有するＮａアマルガムの充填物を含む放電空間を囲む、高圧ナトリウムランプにおいて、前記放電管は約５．５〜４．０の比ｅｄ／Ｄ_ｉｎｔを有することを特徴とするランプ。
2. 壁厚（ｗｔ）は０．４≦ｗｔ≦０．６ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のランプ。
3. 最大３０Ｗｃｍ^２の壁負荷を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のランプ。
4. 請求項１、２又は３に記載のランプにおいて、
   −０．２≦ｅｄ／Ｐｌａ≦０．３５であり；
   −アマルガム組成は０．６＜ｓｍｆ＜０．７５であり；
   −前記放電容器内径Ｄ_ｉｎｔの前記公称ランプ電力Ｐｌａに対する比は、０．０４５≦Ｄ_ｉｎｔ／Ｐｌａ≦０．０８であり；
   −壁厚（ｗｔ）は０．４≦ｗｔ≦０．６ｍｍである、
   ことを特徴とするランプ。
5. 請求項１、２、３又は４に記載のランプにおいて、前記充填物は、更に、室温で４００ｍｂａｒ≦ｐＸｅ≦１０００ｍｂａｒの圧力を有するＸｅを有することを特徴とするランプ。
6. 請求項１、２、３、４又は５に記載のランプにおいて、前記電極はエミッタを備え、前記電極の各々は、公称ランプ電力における平均ランプ電流（Ｉｌａ）に対して特定されると、０．２＜（Ｄ_{ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ}）^２／Ｉｌａ＜０．４５、好適には０．２５＜（Ｄ_{ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ}）^２／Ｉｌａ＜０．３５という関係を満たす電極直径を有する、ことを特徴とするランプ。
7. 請求項１、２、３、４、５又は６に記載のランプにおいて、公称動作条件で高くとも２５００Ｋの色温度Ｔ_Ｃを有する光を発することを特徴とするランプ。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載のランプを動作させるためのフル電子ＶＨＦドライバを有する照明システム。
9. 前記ＶＨＦバラストは共振点火手段を備え、前記ランプを点火する際に該共振点火手段によって共振点火がなされる、請求項８に記載のシステム。

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