EP0702394A2 - Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe - Google Patents

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EP0702394A2
EP0702394A2 EP95112860A EP95112860A EP0702394A2 EP 0702394 A2 EP0702394 A2 EP 0702394A2 EP 95112860 A EP95112860 A EP 95112860A EP 95112860 A EP95112860 A EP 95112860A EP 0702394 A2 EP0702394 A2 EP 0702394A2
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EP
European Patent Office
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lamp according
filling
discharge vessel
halides
hand
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EP95112860A
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English (en)
French (fr)
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EP0702394A3 (de
EP0702394B1 (de
Inventor
Hans Dr. Eisemann
Andreas Dr. Genz
Andreas Dr. Hohlfeld
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Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
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Publication of EP0702394A3 publication Critical patent/EP0702394A3/de
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    • H01J61/84—Lamps with discharge constricted by high pressure
    • H01J61/86—Lamps with discharge constricted by high pressure with discharge additionally constricted by close spacing of electrodes, e.g. for optical projection

Definitions

  • the invention relates to a metal halide high-pressure discharge lamp according to claim 1.
  • Such lamps are characterized, among other things, by good to very good color rendering (R a ⁇ 90) and color temperatures in the range between approximately 4000 K and 7000 K. These values are achieved with light yields of typically more than 70 lm / W. These lamps are therefore suitable for general lighting as well as for special lighting purposes, for example projection technology, effect and stage lighting as well as for photo, film and television recordings.
  • the electrical power consumption is between approx. 35 W and 5000 W. Typical power levels for general lighting are 150 W and 400 W. For special lighting, higher wattages are usually required, typically 575 W and more.
  • the discharge tubes of the lamps are usually sealed on two sides, e.g. by means of crushing or melting and bypassing an outer bulb.
  • versions sealed on one side are also possible.
  • a long service life (typically 6000 h) is of further importance, particularly in its general meaning.
  • the lamps for special lighting purposes are often used in combination with optical reflectors.
  • the shortest possible arc lengths are sought in this case.
  • the electrode distances are therefore only a few mm, typically less than 10 mm. With the corresponding power consumption, this results in significantly higher specific arc powers, typically between approx. 50 W and 100 W per mm arc length - compared to typically between approx. 10 W and 20 W per mm arc length for versions for general lighting purposes.
  • the consequently higher wall loads promote premature devitrification of the discharge vessel and thus limit the service life to usually a few 100 hours.
  • EP-A 0 391 283 discloses a metal halide high-pressure discharge lamp without an outer bulb for optical applications, which is also suitable for outdoor lighting.
  • the power consumption is in the range between approx. 1000 W and 4000 W, with wall loads in the order of 30 W to 60 W per cm2 wall area of the discharge vessel and specific arc powers of approx. 67 W / mm.
  • the discharge vessel contains a filling of argon (Ar) and mercury (Hg) as well as the rare earth metals (SE) per cm3 discharge volume dysprosium bromide (DyBr3, 1 ⁇ mol) and thulium bromide (TmBr3, 0.5 ⁇ mol), also 1 ⁇ mol thallium bromide, TlBromide (TlBromide) (CsBr) and 0.5 ⁇ mol thorium iodide (ThJ4).
  • the thorium (Th) can be replaced by hafnium (Hf).
  • EP-A 0 492 205 discloses a high pressure metal halide discharge lamp for optical applications. Typical power levels are 400 W, 575 W and 4000 W, with arc powers from approx. 95 W to 200 W per mm arc length.
  • the disadvantage is the short lifespan of only approx. 300 h.
  • Another filling system uses cobalt (Co) and / or dysprosium (Dy) and gadolinium (Gd). However, the service life is only approx. 500 h.
  • the invention has for its object to eliminate the disadvantages mentioned and to provide a metal halide high-pressure discharge lamp which has a color temperature between 4000 K and 7000 K, a color rendering index R a ⁇ 90 and at the same time a long life (at least 1000 h).
  • the discharge vessel contains an ionizable filling, consisting of at least one inert gas, mercury, at least one halogen and the following elements to form corresponding halides: Tl, Cs, Hf, where the Hf can be replaced in whole or in part by Zr and the two or one of the two rare Earth metals (SE) Dy and / or Gd. I and / or Br are preferably used as halogens for the formation of the halides.
  • the inert gas for example Ar with a typical filling pressure in the order of up to approx. 40 kPa, serves to ignite the discharge.
  • the desired operating voltage is set by Hg and is typically in the range between approx. 4 mg and 25 mg per cm3 of vessel volume for operating voltages between 120 V and 95 V.
  • the filling according to the invention is distinguished from that in EP-A 0 391 283 by the absence of Tm, with essentially equally good color rendering (R a ⁇ 90) and a service life of approx. 1500 h and more. In comparison to EP-A 0 492 205, this corresponds at least to a doubling of the service life with luminous efficacies of approximately 80 lm / W. This is achieved by a targeted increase in the Hf (or Zr) portion. In this way, premature devitrification can be avoided and consequently an extension of the service life can be achieved. An improvement in color rendering is also achieved.
  • the molar ratio between the filling proportion of Hf and Zr on the one hand and the filling proportion of Dy and the sum of the filling proportions of SE Dy and Gd on the other hand is at least 0.35.
  • the molar ratio is preferably in the range between 0.5 and 1.5.
  • the following molar ratios have proven themselves with regard to the other filling components Tl and Cs: Hf (or Zr): Tl at least 0.65, for high wall loads the ratio is preferably in the range between 1 and 2.5, Hf (or Zr): Cs at least 0.35, for high wall loads the ratio is preferably in the range between 0.5 and 1.
  • the molar ratio between the filling proportion of Hf or Zr on the one hand and the sum of the filling proportions of the SE (ie Dy and / or Gd) and Tl and Cs, on the other hand, is at least 0.14; for high wall loads, the ratio is preferably in the range between 0.2 and 0.5.
  • the molar filling quantity of Hf or Zr is in the range between 0.005 ⁇ mol and 35 ⁇ mol, preferably in the range between 0.05 ⁇ mol and 5 ⁇ mol per cm3 of the volume of the discharge vessel.
  • the filling quantities of Cs, Tl, Dy and possibly Gd are up to 30 ⁇ mol, up to 15 ⁇ mol, up to 30 ⁇ mol or up to 0.6 ⁇ mol per cm3 of the vessel volume.
  • the discharge vessel is preferably operated within an outer bulb which is evacuated for particularly good color rendering.
  • the outer bulb contains a gas filling, for example up to 70 kPa nitrogen (N2) or up to 40 kPa carbon dioxide (CO2), although the color rendering is somewhat reduced.
  • the filling contains 23 mg Hg and 14 kPa Ar as the base gas.
  • the discharge vessel 2 contains the metal halides listed in Table 1a below.
  • the resulting molar ratios between Hf and Zr on the one hand and Cs, Tl, Dy and the sum of the proportions of Cs, Tl and Dy on the other hand are given in Table 1b.
  • the specific arc power and the operating voltage are 15 W per mm arc length or 105 V.
  • Table 1c shows the lighting values achieved.
  • FIG. 2 An embodiment of a 400 W lamp is shown schematically in Figure 2.
  • the discharge vessel 2 is squeezed on two sides and is enclosed by a cylindrical, evacuated outer bulb 3 made of tempered glass, which has a base on one side.
  • One end of the outer bulb 3 has a rounded tip 17, whereas the other end has a screw base 12.
  • a holding frame 18 fixes the discharge vessel 2 axially in the interior of the outer bulb 3.
  • the holding frame 18 consists, in a manner known per se, of two supply wires, one of which is connected to the power supply 8 of the discharge vessel near the base.
  • the other lead wire is led to the power supply 9 remote from the base via a solid metal support wire which extends along the discharge vessel 2.
  • It also has a guide element at the end 15 of the discharge vessel near the base (in the form of a stamped sheet) and a support in the vicinity of the tip 17 in the form of a pitch circle.
  • the ends 15, 16 of the discharge vessel 2 are provided with a heat-reflecting coating.
  • the filling contains 60 mg Hg and 8 kPa Ar as the base gas.
  • the discharge vessel 2 contains the metal halides listed in Table 2a below.
  • the resulting respective molar ratios between Hf on the one hand and Cs, Tl, Dy and the sum of the proportions of Cs, Tl and Dy on the other are given in Table 2b.
  • the electrode spacing and the volume of the discharge vessel are 30 mm and approx. 14.5 cm3.
  • the arc power and the burning voltage are 15 W per mm arc length or 120 V.
  • Table 2c shows the lighting values achieved.
  • Figure 3 shows a 575 W lamp 1 in a schematic representation. It consists of a two-sided sealed discharge vessel 2 made of quartz glass, which is enclosed by a cylindrical, evacuated outer bulb 3 with a base on one side. One end of the outer bulb 3 has a rounded tip 17, whereas the other end has a pinch seal and is cemented into a plug base 19.
  • the electrodes 4, 5 located opposite each other at a distance of 7 mm are melted into the discharge vessel 2 in a gas-tight manner by means of foils 6, 7 made of molybdenum.
  • the power supply lines 8, 9 are each connected to the first ends of two solid lead wires 20, 21.
  • the second ends of the lead wires 20, 21 are squeezed into the foot of the outer bulb 3, as a result of which the discharge vessel 2 is fixed axially in the interior of the outer bulb 3.
  • the lead wires 20, 21 are connected to the electrical connections 24, 25 of the plug-in base 19 by means of the sealing foils 22, 23 of the foot and via further short power supplies.
  • a mica plate 26 arranged in the base 19 between the connections 24, 25 serves for electrical insulation.
  • the filling contains 60 mg Hg and 22 kPa Ar as the base gas.
  • the discharge vessel 2 contains the metal halides listed in Table 3a below.
  • the electrode spacing and the volume of the discharge vessel are 7 mm and approx. 3.5 cm3.
  • the arc power and the burning voltage are 82 W per mm arc length or 95 V. Table 3c shows the lighting values achieved.

Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

Eine Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe enthält eine ionisierbare Füllung, bestehend aus mindestens einem Inertgas, Quecksilber, mindestens einem Halogen und folgenden Elementen zur Bildung von Halogeniden: Tl, Cs, Hf, wobei Hf ganz oder auch nur teilweise durch Zr ersetzt sein kann, sowie die Seltenen Erdmetalle (SE) Dy und/oder Gd. Das Molverhältnis zwischen dem Füllungsanteil von Hf bzw. Zr und der Summe der Füllungsanteile der SE beträgt mindestens 0,35, bevorzugt liegt es im Bereich zwischen 0,5 und 1,5. Die Molverhältnisse von Hf bzw. Zr bezüglich der Füllungskomponenten Tl und Cs betragen mindestens 0,65 bzw. mindestens 0,35. Für hohe Wandbelastungen liegen die entsprechenden Verhältnisse bevorzugt im Bereich zwischen 1 und 2,5 bzw. im Bereich zwischen 0,5 und 1. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe gemäß Anspruch 1.
  • Derartige Lampen zeichnen sich unter anderem durch eine gute bis sehr gute Farbwiedergabe (Ra ≧ 90) und Farbtemperaturen im Bereich zwischen ca. 4000 K und 7000 K aus. Erreicht werden diese Werte bei Lichtausbeuten von typisch mehr als 70 lm/W. Diese Lampen eignen sich daher sowohl für die Allgemeinbeleuchtung als auch für Sonderbeleuchtungszwecke, z.B. Projektionstechnik, Effekt- und Bühnenbeleuchtung sowie für Foto-, Film-, und Fernsehaufnahmen. Die elektrischen Leistungsaufnahmen betragen zwischen ca. 35 W und 5000 W. Typische Leistungsstufen für die Allgemeinbeleuchtung sind 150 W und 400 W. Für die Sonderbeleuchtung sind in der Regel höhere Wattstufen erforderlich, typisch 575 W und mehr.
  • Die Entladungsgefäße der Lampen sind normalerweise zweiseitig gedichtet, z.B. mittels Quetschungen oder Einschmelzungen und von einem Außenkolben umgehen. Es sind jedoch auch einseitig gedichtete Ausführungen möglich.
  • Von weiterer Bedeutung, insbesondere in der Allgemeinbedeutung ist eine lange Lebensdauer (typisch 6000 h). Die Lampen für Sonderbeleuchtungszwecke werden häufig in Kombination mit optischen Reflektoren eingesetzt. Um eine hohe Effizienz des Systems Lampe-Reflektor zu erreichen, werden in diesem Fall möglichst kurze Bogenlängen angestrebt. Die Elektrodenabstände betragen deshalb nur wenige mm, typisch weniger als 10 mm. Mit den entsprechenden Leistungsaufnahmen resultieren daraus deutlich höhere spezifische Bogenleistungen, typisch zwischen ca. 50 W und 100 W pro mm Bogenlänge ― im Vergleich zu typisch zwischen ca. 10 W und 20 W pro mm Bogenlänge bei Ausführungen für Zwecke der Allgemeinbeleuchtung. Die folglich höheren Wandbelastungen fördern ein vorzeitiges Entglasen des Entladungsgefäßes und begrenzen so die Lebensdauer auf üblicherweise wenige 100 h.
  • Aus der EP-A 0 391 283 ist eine Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe ohne Außenkolben für optische Anwendungen bekannt, die auch für die Außenbeleuchtung geeignet ist. Die Leistungsaufnahmen liegen im Bereich zwischen ca. 1000 W und 4000 W, bei Wandbelastungen in der Größenordnung von 30 W bis 60 W pro cm² Wandfläche des Entladungsgefäßes und spezifischen Bogenleistungen von ca. 67 W/mm. Das Entladungsgefäß enthält eine Füllung aus Argon (Ar) und Quecksilber (Hg) sowie pro cm³ Entladungsvolumen die Seltenen Erdmetalle (SE) Dysprosiumbromid (DyBr₃, 1µmol) und Thuliumbromid (TmBr₃, 0,5µmol), außerdem 1µmol Thalliumbromid (TlBr), 2µmol Cäsiumbromid (CsBr) und 0,5µmol Thoriumjodid (ThJ₄). Das Thorium (Th) kann durch Hafnium (Hf) ersetzt werden. Mit dieser Füllung wird eine Farbtemperatur von 5600 K bei einem Farbwiedergabeindex Ra von 92 erzielt. Als Lebensdauer sind ca. 2000 h genannt.
  • In der EP-A 0 492 205 ist eine Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe für optische Anwendungen offenbart. Typische Leistungsstufen sind 400 W, 575 W und 4000 W, bei Bogenleistungen von ca. 95 W bis 200 W pro mm Bogenlänge. Die Füllung enthält neben Ar, Hg und Cäsium (Cs) die Halogene Jod (I) und Brom (Br) sowie die Metalle Hf oder Zirkon (Zr). Mit diesen Füllungsbestandteilen wird eine Farbtemperatur von 5200 K bzw. 6200 K bei Farbwiedergabeindizes von Ra = 95 bzw. Ra = 97 erzielt. Der Nachteil ist die geringe Lebensdauer von nur ca. 300 h. Ein weiteres Füllungssystem verwendet Kobalt (Co) und/oder Dysprosium (Dy) und Gadolinium (Gd). Allerdings beträgt die Lebensdauer nur ca. 500 h.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu beseitigen und eine Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe zu schaffen, die eine Farbtemperatur zwischen 4000 K und 7000 K, einen Farbwiedergabeindex Ra ≧ 90 und gleichzeitig eine lange Lebensdauer (mindestens 1000 h) aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erläutert.
  • Das Entladungsgefäß enthält eine ionisierbare Füllung, bestehend aus mindestens einem Inertgas, Quecksilber, mindestens einem Halogen und den folgenden Elementen zur Bildung von entsprechenden Halogeniden: Tl, Cs, Hf, wobei das Hf ganz oder nur teilweise durch Zr ersetzt sein kann sowie die beiden oder eines der beiden Seltenen Erdmetalle (SE) Dy und/oder Gd. Als Halogene für die Bildung der Halogenide wird vorzugsweise I und/oder Br verwendet. Das Inertgas, z.B. Ar mit einem typischen Fülldruck in der Größenordnung von bis zu ca. 40 kPa dient zur Zündung der Entladung. Die gewünschte Brennspannung wird durch Hg eingestellt und liegt typisch im Bereich zwischen ca. 4 mg und 25 mg pro cm³ Gefäßvolumen für Brennspannungen zwischen 120 V und 95 V.
  • Die erfindungsgemäße Füllung zeichnet sich gegenüber derjenigen in der EP-A 0 391 283 durch den Verzicht auf Tm aus, bei im wesentlichen genauso guter Farbwiedergabe (Ra ≧ 90) und einer Lebensdauer von ca. 1500 h und mehr. Im Vergleich zur EP-A 0 492 205 entspricht dies mindestens einer Verdoppelung der Lebensdauer bei Lichtausbeuten von ca. 80 lm/W. Dies wird durch eine gezielte Erhöhung des Hf(bzw. Zr)-Anteils erreicht. Dadurch kann eine vorzeitige Entglasung vermieden und folglich eine Verlängerung der Lebensdauer realisiert werden. Außerdem wird eine Verbesserung der Farbwiedergabe erreicht.
  • Das Molverhältnis zwischen dem Füllungsanteil von Hf bzw. Zr einerseits und dem Füllungsanteil von Dy bzw. der Summe der Füllungsanteile der SE Dy und Gd andererseits beträgt mindestens 0,35. Bei Ausführungen mit hohen spezifischen Bogenleistungen (typisch > ca. 60 W pro mm Bogenlänge) bzw. hoher Wandbelastung liegt das Molverhältnis bevorzugt im Bereich zwischen 0,5 und 1,5. Bezüglich der weiteren Füllungskomponenten Tl und Cs haben sich die folgenden Molverhältnisse bewährt: Hf (bzw. Zr):Tl mindestens 0,65, für hohe Wandbelastungen liegt das Verhältnis bevorzugt im Bereich zwischen 1 und 2,5, Hf(bzw. Zr):Cs mindestens 0,35, für hohe Wandbelastungen liegt das Verhältnis bevorzugt im Bereich zwischen 0,5 und 1. Das Molverhältnis zwischen dem Füllungsanteil von Hf bzw. Zr einerseits und der Summe der Füllungsanteile der SE (d.h. von Dy und/oder Gd) sowie von Tl und Cs andererseits beträgt mindestens 0,14, für hohe Wandbelastungen liegt das Verhältnis bevorzugt im Bereich zwischen 0,2 und 0,5.
  • Die molare Füllmenge von Hf bzw. Zr liegt im Bereich zwischen 0,005 µmol und 35 µ mol, bevorzugt im Bereich zwischen 0,05 µmol und 5 µmol pro cm³ des Volumens des Entladungsgefäßes. Die Füllmengen von Cs, Tl, Dy und ggf. Gd betragen bis 30 µ mol, bis 15 µmol, bis 30 µmol bzw. bis 0,6 µmol pro cm³ des Gefäßvolumens.
  • Das Entladungsgefäß wird vorzugsweise innerhalb eines Außenkolbens betrieben, der für eine besonders gute Farbwiedergabe evakuiert ist. Zur Erhöhung der Lebensdauer enthält der Außenkolben eine Gasfüllung, beispielsweise bis zu 70 kPa Stickstoff (N₂) oder bis zu 40 kPa Kohlendioxid (CO₂), wobei die Farbwiedergabe allerdings etwas vermindert ist.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    den Aufbau einer zweiseitig gesockelten Hochdruckentladungslampe mit zweiseitig gequetschtem Entladungsgefäß für eine Leistungsaufnahme von 150 W,
    Fig. 2
    den Aufbau einer einseitig gesockelten Hochdruckentladungslampe mit zweiseitig gequetschtem Entladungsgefäß für eine Leistungsaufnahme von 400 W,
    Fig. 3
    den Aufbau einer einseitig gesockelten Hochdruckentladungslampe mit zweiseitig gedichtetem Entladungsgefäß für eine Leistungsaufnahme von 575 W,
    Die in Figur 1 schematisch dargestellte 150 W-Hochdruckentladungslampe 1 besteht aus einem zweiseitig gequetschten Entladungsgefäß 2 aus Quarzglas, das von einem zweiseitig gesockelten evakuierten Außenkolben 3 umschlossen ist. Die im Abstand von 10 mm einander gegenüberstehenden Elektroden 4, 5 sind mittels Folien 6,7 aus Molybdän gasdicht in das Entladungsgefäß 2 eingeschmolzen und über die Stromzuführungen 8,9, die Dichtungsfolien 10, 11 des Außenkolbens 3 und über weitere kurze Stromzuführungen mit den elektrischen Anschlüssen der Keramiksockel (R7s) 12, 13 verbunden. In eine Quetschung des Außenkolbens 3 ist zusätzlich ― über ein Drahtstück ― ein auf einem Metallplättchen aufgebrachtes Gettermaterial 14 potentialfrei eingeschmolzen. Die Enden 15, 16 des Entladungsgefäßes 2 sind mit einem wärmereflektierenden Belag versehen. Das Volumen des Entladungsgefäßes beträgt ca. 1,8 cm³.
  • Die Füllung enthält 23 mg Hg und 14 kPa Ar als Grundgas. Darüber hinaus enthält das Entladungsgefäß 2 die in der folgenden Tabelle 1a aufgeführten Metallhalogenide. Die daraus resultierenden jeweiligen Molverhältnisse zwischen Hf bzw. Zr einerseits und Cs, Tl, Dy sowie der Summe der Anteile von Cs, Tl und Dy andererseits sind in der Tabelle 1b angegeben. Die spezifische Bogenleistung und die Brennspannung betragen 15 W pro mm Bogenlänge bzw. 105 V. Tabelle 1c zeigt die erzielten lichttechnischen Werte.
    Figure imgb0001
  • Ein Ausführungsbeispiel einer 400 W Lampe ist in Figur 2 schematisch dargestellt. Im Unterschied zur Figur 1 handelt es sich um ein zweiseitig gequetschtes Entladungsgefäß 2, das von einem zylindrischen evakuierten Außenkolben 3 aus Hartglas umschlossen ist, der einseitig gesockelt ist. Das eine Ende des Außenkolbens 3 besitzt eine abgerundete Kuppe 17, wohingegen das andere Ende einen Schraubsockel 12 aufweist. Ein Haltegestell 18 fixiert das Entladungsgefäß 2 axial im Innern des Außenkolbens 3. Das Haltegestell 18 besteht in an sich bekannter Weise aus zwei Zuleitungsdrähten, von denen der eine mit der sockelnahen Stromzuführung 8 des Entladungsgefäßes verbunden ist. Der andere Zuleitungsdraht ist über einen massiven Metallstützdraht, der sich entlang des Entladungsgefäßes 2 erstreckt, zur sockelfernen Stromzuführung 9 geführt ist. Er besitzt außerdem ein Führungselement am sockelnahen Ende 15 des Entladungsgefäßes (in Form eines Stanzbleches) und eine Abstützung in der Nähe der Kuppe 17 in Form eines Teilkreises. Die Enden 15, 16 des Entladungsgefäßes 2 sind mit einem wärmereflektierenden Belag versehen.
  • Die Füllung enthält 60 mg Hg und 8 kPa Ar als Grundgas. Darüber hinaus enthält das Entladungsgefäß 2 die in der folgenden Tabelle 2a aufgeführten Metallhalogenide. Die daraus resultierenden jeweiligen Molverhältnisse zwischen Hf einerseits und Cs, Tl, Dy sowie der Summe der Anteile von Cs, Tl und Dy andererseits sind in Tabelle 2b angegeben. Der Elektrodenabstand und das Volumen des Entladungsgefäßes betragen 30 mm bzw. ca. 14,5 cm³. Die Bogenleistung und die Brennspannung betragen 15 W pro mm Bogenlänge bzw. 120 V. Tabelle 2c zeigt die erzielten lichttechnischen Werte.
    Figure imgb0002
    Figure imgb0003
  • Figur 3 zeigt eine 575 W Lampe 1 in schematischer Darstellung. Sie besteht aus einem zweiseitig gedichteten Entladungsgefäß 2 aus Quarzglas, das von einem zylindrischen, einseitig gesockelten evakuierten Außenkolben 3 umschlossen ist. Das eine Ende des Außenkolbens 3 besitzt eine abgerundete Kuppe 17, wohingegen das andere Ende eine Quetschdichtung aufweist und in einen Stecksockel 19 eingekittet ist. Die im Abstand von 7 mm einander gegenüberstehenden Elektroden 4, 5 sind mittels Folien 6,7 aus Molybdän gasdicht in das Entladungsgefäß 2 eingeschmolzen. Die Stromzuführungen 8,9 sind jeweils mit den ersten Enden zweier massiver Zuleitungsdrähte 20, 21 verbunden. Die zweiten Enden der Zuleitungsdrähte 20, 21 sind in den Fuß des Außenkolbens 3 eingequetscht, wodurch das Entladungsgefäß 2 axial im Innern des Außenkolbens 3 fixiert ist. Mittels der Dichtungsfolien 22, 23 des Fußes und über weitere kurze Stromzuführungen sind die Zuleitungsdrähte 20, 21 mit den elektrischen Anschlüssen 24, 25 des Stecksockel 19 verbunden. Eine im Sockel 19 zwischen den Anschlüssen 24, 25 angeordnete Glimmerplatte 26 dient der elektrischen Isolierung.
  • Die Füllung enthält 60 mg Hg und 22 kPa Ar als Grundgas. Darüber hinaus enthält das Entladungsgefäß 2 die in der folgenden Tabelle 3a aufgeführten Metallhalogenide. Die sich daraus ergebenden jeweiligen Molverhältnisse von Hf zu Cs, Tl, SE (= Summe der Anteile der Seltenen Erden Dy und ggf. Gd) sowie zur Summe der Anteile von Cs, Tl und SE sind in der Tabelle 3b angegeben. Der Elektrodenabstand und das Volumen des Entladungsgefäßes betragen 7 mm bzw. ca. 3,5 cm³. Die Bogenleistung und die Brennspannung betragen 82 W pro mm Bogenlänge bzw. 95 V. Tabelle 3c zeigt die erzielten lichttechnischen Werte.
    Figure imgb0004
    Figure imgb0005

Claims (21)

  1. Metallhalogenid-Hochdruckentladungslampe mit einem Entladungsgefäß, zwei Elektroden und einer ionisierbaren Füllung, bestehend aus mindestens einem Inertgas, Quecksilber, mindestens einem Halogen und den folgenden Elementen zur Bildung von Halogeniden: Tl, Cs, Hf, wobei Hf ganz oder teilweise durch Zr ersetzt sein kann, sowie die beiden oder eines der beiden Seltenen Erdmetalle (SE) Dy und/oder Gd.
  2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis zwischen dem Füllungsanteil von Hf bzw. Zr einerseits und der Summe der Füllungsanteile der SE andererseits mindestens 0,35 beträgt.
  3. Lampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis bevorzugt im Bereich zwischen 0,5 und 1,5 liegt.
  4. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis zwischen dem Füllungsanteil von Hf bzw. Zr einerseits und der Summe der Füllungsanteile der SE, Tl und Cs andererseits mindestens 0,14 beträgt.
  5. Lampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis bevorzugt im Bereich zwischen 0,2 und 0,5 liegt.
  6. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis zwischen dem Füllungsanteil von Hf bzw. Zr einerseits und dem Füllungsanteil von Tl andererseits mindestens 0,65 beträgt.
  7. Lampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis bevorzugt im Bereich zwischen 1 und 2,5 liegt.
  8. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis zwischen dem Füllungsanteil von Hf bzw. Zr einerseits und dem Füllungsanteil von Cs andererseits mindestens 0,35 beträgt.
  9. Lampe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis bevorzugt im Bereich zwischen 0,5 und 1 liegt.
  10. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmenge der Halogenide von Hf bzw. Zr im Bereich zwischen 0,005 µmol und 35 µmol pro cm³ des Volumens des Entladungsgefäßes liegt.
  11. Lampe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmenge der Halogenide von Hf bzw. Zr bevorzugt im Bereich zwischen 0,05 µmol und 5 µ mol pro cm³ des Volumens des Entladungsgefäßes liegt.
  12. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmenge der Halogenide von Cs bis 30 µmol pro cm³ des Volumens des Entladungsgefäßes beträgt.
  13. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmenge der Halogenide von Tl bis 15 µmol pro cm³ des Volumens des Entladungsgefäßes beträgt.
  14. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmenge der Halogenide von Dy bis 30 µmol pro cm³ des Volumens des Entladungsgefäßes beträgt.
  15. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmenge der Halogenide von Gd im Bereich zwischen 0 µmol und 0,6 µmol pro cm³ des Volumens des Entladungsgefäßes liegt.
  16. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Halogene zur Bildung von Halogeniden Jod und/oder Brom verwendet sind.
  17. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entladungsgefäß innerhalb eines ein- oder beidseitig gesockelten Außenkolbens angeordnet ist.
  18. Lampe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen Entladungsgefäß und Außenkolhen evakuiert ist.
  19. Lampe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen Entladungsgefäß und Außenkolben eine Gasfüllung enthält.
  20. Lampe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfüllung aus bis zu 70 kPa N₂ besteht.
  21. Lampe nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfüllung aus bis zu 40 kPa CO₂ besteht.
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