[发明专利]气体放电灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体放电灯，这种气体放电灯具有内罩，这种内罩包括放电容器和布置在该放电容器上的两个管状节段，电极从这些管状节段突入该放电容器，这些电极电气连接到相应的电导体以能够向这些电极供应电力，这些电导体延伸通过关联的管状节段并由沿着密封节段的气密密封封闭在这些管状节段中。这种气体放电灯还具有外罩，这种外罩的每一个端部连接到内罩的相应管状节段，且这种外罩用气密密封包围该放电容器，从而在外罩本身与放电容器之间留下外腔体。本发明还涉及操作这种类型的气体放电灯的方法以及制造这种类型的气体放电灯的各种方法。

背景技术

以在开始段落中所述的方式构成的气体放电灯通常是称为高压气体放电灯的气体放电灯，如高压钠灯或尤其是MPXL(微功率氙光)灯或尤其是对应的无汞高压气体放电灯。在所有的这些灯中，放电容器(通常也称为“燃烧器”)仅含有几微升气体。放电容器中的惰性气体的压力越高，这些灯的发光方面的有效性就越高。令人遗憾的是，惰性气体的较高的压力意味着将气体中的放电点火变得更加困难。

为了启动这种类型的灯，必须在燃烧器内的电极之间产生放电。因此，这通过这两个电极之间的非常高的电压的脉冲来实现。若具有足够高的电场，则就将电子发射到用于放电的空间内，并且在类似于雪崩的倍增过程之后，在这些电极之间形成由自由电子和电离原子和/或分子构成的导电路径，然后，可沿着这种导电路径产生气体放电。上述过程的核心是自由电子的可用性，尤其是在击穿开始时。多种程序可用于产生这些自由电子。

一种可能性是在尽可能短的时间内将非常高的电场应用于这些电极，即非常高而陡的启动脉冲。或者，还可在适当的较长时间应用足够高电平的电压。不过，有许多应用，尤其是如应用于汽车前照灯，在这种情形中，必须在非常短的接通时间内可靠地启动这些灯。这就意味着必须总是能够得到足够高电平的强有力的启动脉冲，以确保在冷状态和热状态中的可靠启动，如在将灯断开之后立即重新启动。这就要求相对强有力而复杂的点火电路，因此，这些点火电路既昂贵而且尺寸又大。而且，较高的点火电压使得电磁干扰问题更加突出，这种电磁干扰由灯的周围环境如汽车的电子系统中的其它电子元器件所导致。因此，必须采取更多的有力步骤来隔离或避免由这些启动过程所导致的电磁干扰脉冲。

使点火更容易的另一种可能的方式是将放射性物质如Kr-85或Th引入灯中。不过，由于因此而在灯的制造中所产生的较大的有害性并出于环境方面的原因，应在灯中避免这种类型的放射性物质。

在称为“辅助启动天线”的帮助下降低高压放电灯中的点火电压也是公知的。这样就在如EP 1 069 596 A2中所描述的天线，这些天线沿着放电容器延伸或形成在放电容器周围的环状，并且向放电容器施加正电位。这种构造所提供的是一类辅助电极，这种辅助电极设计用于使放电容器的内部中的电场增大。将这种类型的“有源”天线升高到用于点火的特定电位，且这种类型的“有源”天线通常的设计相对复杂，因此往往太昂贵而难以进行大规模制造。原因之一是将稳定的天线容纳在热的燃烧器附近非常困难。

辅助这些灯的启动的另一种不同方式是如在US 5,942,840中所描述的那样通过所称的“UV增强器”在启动过程中提供UV光子，或者如在US 6,624,580B2中所描述的那样通过外罩中所称的电介质阻挡放电(dielectric barrier discharge，DBD)在启动过程中提供UV光子。不过，这些UV增强器的点火或外罩中的电介质阻挡放电的点火也要求有自由电子的存在。在使用这种类型的点火辅助时，就存在将UV增强器或外罩中的放电尽可能快而容易地点火的问题，这种点火将提供用于放电的所希望的UV光子，然后又会在类似地高速度时熄灭。这样就在某种程度上简单地将这种问题从燃烧器转移到了点火辅助。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种现有技术中的气体放电灯的替代气体放电灯，这种气体放电灯能够以极低的成本和代价制造并即使在降低的点火电压的情况下也可靠地启动，且本发明的目的还在于阐明一种操作这种类型的气体放电灯的方法以及制造这种类型的气体放电灯的适当方法。

这种目的一方面通过如权利要求1所述的气体放电灯来实现，另一方面通过如权利要求10所述的操作这种类型的气体放电灯的方法和如权利要求12、13、14和15所述的制造气体放电灯的方法来实现。