[发明专利]高压放电灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压放电灯。 

背景技术

高压放电灯、特别是所谓的HID(高强度放电)灯长时间以来已被公开。它们用于不同的目的，尤其是也用于其中要求较好的显色性和良好的发光效率的应用中。在此，这两个量通常是相互作用的，即改善一个量会使另一个量劣化，反之亦然。在一般的照明应用中，显色性通常更为重要，例如在道路照明中则情况相反。 

此外，高压放电灯的特征在于，与灯大小或者灯的发光区域的大小相比的高功率。 

高压放电灯在此以及在下面仅理解为在放电容器内具有电极的灯。存在关于高压放电灯的大量的公开文献以及大量的专利文献，例如WO99/05699，WO 98/25294以及Born，M.在以下期刊中的著作：PlasmaSources Sci.Technol.，11，2002，A55。 

各个填充物成分也在微波放电中进行研究，例如在BMBF(联邦教育与研究部)项目中，最终报告，FKZ：13N 7412/6，2001，第3-8页，86-87页和89-90页。微波放电在此相对于使用电极的放电显示出如下区别：放电气体的加热从边缘区域而不是从内部开始进行。由此，与使用电极的放电相比，设置了不同的温度廓线。 

发明内容

长久以来，高压放电灯关于这些特性方面是持续改进的主题。本发明的目的也是提出一种在发光效率和显色特性的良好整体结合方面予以改进的高压放电灯。 

本发明针对一种高压放电灯，其具有放电容器，该放电容器包括：电 极；至少一种稀有气体作为起动气体；选自Al、In、Mg、Tl、Hg、Zn中的至少一种元素用于电弧转移和放电容器壁加热；以及至少一种稀土卤化物用于产生辐射，该高压放电灯被设计为使得所产生的光由分子辐射占主导地位。 

优选的扩展方案在从属权利要求中说明，并且同样在下面被详细阐述。在此，本发明特别是也涉及一种由高压放电灯连同用于驱动该高压放电灯的匹配的电子镇流器构成的照明系统。 

本发明的基本思想在于，在高压放电灯产生光时，以强烈地占主导地位的方式利用放电媒质中的分子产生的辐射。为此目的，设计了稀土卤化物用于产生辐射，自然地，放电等离子体的其他组成成分也可以参与辐射产生。 

传统的高压放电灯由原子辐射占主导地位。分子辐射传统上以从属地出现，并且在此与原子辐射相比具有带宽更宽的光谱分布，于是可以以辐射来完全填满更宽的波长部分。与此相对，原子辐射本质上是线辐射，然而其中在传统的灯中通过多个线和不同的扩展机制来实现一定程度上改进线辐射的原则上有限的显色特性。然而，与分子辐射情况下相比，通常通过这种机制产生的部分明显更小，并且此外原子的线宽以更复杂的方式与另外的粒子密度固定地相关，其中影响灯中的粒子密度是极为困难的。 

强调针对灯的辐射预算(Strahlungshaushalt)的分子在此同时具有的作用是，能够实现良好的吸收特性以及由此实现更强的热化(Thermalisierung)。在此，术语热化应当局部地理解。人们谈及局部的热力学平衡，因为实际上当然不存在均匀的温度分布。 

根据本发明的灯具有稀有气体或者稀有气体混合物作为起动气体(Startgas)或缓冲气体，其中稀有气体Xe、Ar、Kr以及其中特别是Xe是优选的。起动气体的典型冷填充分压在10mbar(毫巴)至15bar(巴)的范围中，并且优选在50mbar至10bar之间，进一步优选在500mbar至5bar之间，并且特别优选的是在500mbar至2bar之间。此外，设置有电弧转移和容器壁加热成分，该成分具有选自Al、In、Mg、Tl、Hg、Zn中的至少一种元素。这些元素在此可以作为卤化物、特别是碘化物或溴化物存在，并且也以该形式被注入，譬如作为AlI₃或者TlI注入。起动气体和缓冲气体负责放电的冷起动点燃和冷起动能力。在充分加热之后，以化合物或者在Al、Mg、In、Hg和Zn情况下也可能以元素形式存在的电弧转移和容器壁加热元素蒸发。在得到的等离子体中相应的化学成分电 弧转移。由于变化的等离子体特性，提高了壁温度，由此至少一种稀土卤化物过渡为气相。该稀土卤化物优选借助选自Tm、Dy、Ce、Ho、Gd中的元素、优选选自Tm、Dy的元素、以及特别优选借助Tm来形成。在此，如上所述，优选是碘化物或溴化物。一个例子是TmI₃。对于起动过程重要的成分(即起动气体以及电弧转移和容器壁加热元素)对于发射而言现在可能仅仅起着次要的作用。