[发明专利]具有混合触线的高压钠蒸汽放电灯

说明书

技术领域

本系统大体而言涉及高压放电灯（HID），诸如高压钠（HPS）蒸汽放电灯，且更具体而言，涉及具有集成的混合点燃触线（antenna）（IA或触线）的HID或HPS蒸汽放电灯，其增强了灯的起动操作，本系统还涉及形成和操作该灯的方法。

背景技术

典型地，为了改进典型HPS型灯（在下文中被称作HPS灯）的诸如发光强度或每瓦功率的光子通量之类的照明性能因素，使用更高内部气体（例如，Xe等）压力。但是，由于此更高内部气体压力，需要更大的点燃脉冲来最初点着（strike）或点燃（ignite）该灯。因此，诸如例如点燃器、插座等之类的照明器材构件（component）必须能经受住这个较大的点燃脉冲。遗憾的是，此较大点燃脉冲常常可超过常规照明器材构件的操作范围。举例而言，照明器材可具有转换器、镇流器、点燃器、插座、电线等，它们被额定不超过小于此较大点燃脉冲的电压的电压。遗憾的是，由于成本和/或其他约束（例如，设计、物理放置等），替换照明器材和/或其构件（例如，转换器、镇流器、灯泡插座、电线等）可能是不可行的。

解决这个问题的一种方式是降低HPS灯的点燃脉冲。因此，电极之间的距离可被减小和/或可使用点燃助件，诸如起动或点燃触线（在下文中称作触线）。遗憾的是，减小电极之间的距离也会降低HPS灯的输出和效率。因此，触线常常是选择的方法。

关于触线，常规地已知两种主要类型，即，有源触线与无源触线。有源触线电连接到HPS灯的电极（例如，通过使用引线等），而无源触线相对于HPS灯的一个或多个电极电浮动（float）。

在图1中示出曲线图，该曲线图示出在给定气体压力下使用无源触线或有源触线的常规Xe气体灯的点燃脉冲值。参看曲线图100A，示出使用有源触线或无源触线的400瓦、150托的Xe HPS灯的点燃脉冲电压的盒形图（boxplot）曲线。如在曲线图100A中示出，使用有源型触线的HPS灯需要较小点燃脉冲（具有较窄范围），而具有无源触线的类似HPS灯需要较大点燃脉冲（具有较宽范围）。通过宽广的内部气体（例如，Xe）范围来维持无源触线与有源触线的点燃脉冲值之间的差异且参看曲线图100B更好地被图示出，曲线图100B示出在各种气体（即，Xe）压力处具有有源触线或无源触线的400瓦灯的脉冲高度或振幅值。

在图1B中示出曲线图，该曲线图示出在各种气体压力处使用无源触线或有源触线的常规Xe气体灯的点燃脉冲值。参看曲线图100B，看出使用有源触线的灯需要比使用无源触线的类似灯小的点燃脉冲。尽管有源触线典型地需要比无源触线小的点燃脉冲，但是它们具有若干缺点。首先，如在Jacobs等人的名称为“High-Pressure Sodium Vapor Discharge Lamp”的美国专利第4,260,929号（其以其全文引用的方式合并于本文中）中所示，有源触线和/或其电连接器典型地不与电弧管整体地形成，且因此需要附加的“安装（mount）”构件，附加的“安装”构件可增加成本和制造复杂性。另外，因为有源触线电连接到灯的电极且处于与电极相同的电势或电压，所以在有源触线上的电荷（例如，负电荷）倾向于通过灯壁吸引灯中的离子，例如，正钠离子，从而导致钠丢失。此钠迁移或丢失可不利地影响照明特性和/或造成过早的灯故障。

因此，为了减少钠迁移或丢失（以及成本和制造复杂性），典型地使用无源触线。众所周知的无源触线公开于EP 0592040和美国专利第5,541,480号中，其各以其全文引用的方式合并于本文中。但是，如上文所讨论，无源触线典型地需要较大的点燃脉冲，其取决于诸如电弧管内的气体压力（例如，氙（Xe）压力）之类的灯设计参数可能使替换常规器材和/或它们的构件（例如，以应对较高的电压）成为必需。因此，具有无源触线的较高压力电弧管可能不适合用作“直接装配（fit）的”替换灯。因此，需要具有增强照明特性和低点燃脉冲额定值的更高压力（例如，HPS）灯。

另外，常规有源和/或无源触线典型地需要附加的构件（例如，引线等），其可增加制造成本和复杂性。此外，这些附加的构件可降低灯的可靠性。

在图1C中示出曲线图，该曲线图示出对于常规400瓦HPS灯（在各种Xe压力处）在非常高的Xe压力处可达到的光子通量。参看曲线图100C，示出在很高的Xe压力处可达到的光子通量（其通常用于园艺应用中）。在所示的450托至550托的Xe气体压力下，光子通量值可超过目前对于常规400瓦HPS灯限制于每瓦1.5微摩尔的值。