[发明专利]高压气体放电灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压气体放电灯，该高压气体放电灯包括：放电容器；外壳，其封闭所述放电容器，在外壳与放电容器之间具有中间空间（interspace）；UV增强器，其具有封闭带有填充气体的电极空间的壁以及从电极空间通过壁延伸到中间空间的内部电极，所述UV增强器布置在外壳与放电容器之间的所述中间空间中，UV增强器的所述壁由陶瓷材料制成。

背景技术

高压放电灯的一个已知的问题通常是这些灯的点火。取决于灯的类型，需要相对较高的点火电压，其通常由起动器以一个或多个点火电压脉冲的形式供应给灯。在实践中，甚至当点火电压脉冲足够高时，也可能存在不允许的长点火时间，而且同时获得该点火延迟的大传播。这是在点火期间引入灯放电的放电容器中的初级电子短缺的结果。通过在放电容器中添加少量的放射性元素85Kr，可以消除初级电子的短缺，使得点火时间变得更短并且其传播降低。85Kr具有它有放射性的缺陷，并且其使用可以通过使用UV增强器而避免。这是一种产生UV辐射且置于灯的放电容器邻近的相对较小的放电容器。当灯点火时，UV增强器发射的UV辐射确保了在灯的放电容器中存在足够的初级电子。

开篇段落中描述的类型的灯可从WO98/02902（US5811933）获知。该已知的灯是高压放电灯，更具体地为金属卤化物灯。该灯具有带有两个灯电极的放电容器。放电容器的材料可以是石英玻璃或者陶瓷材料。在该说明书和权利要求书中，陶瓷材料被理解为表示诸如氧化铝或者钇铝石榴石之类的致密烧结的多晶金属氧化物，或者诸如氮化铝之类的致密烧结的多晶金属氮化物。支撑灯头的外壳包围放电容器。放电容器与外壳之间的空间容纳UV增强器，该UV增强器具有陶瓷材料壁并且设有增强器电极，该增强器电极连接到第一灯电极并且具有电容性耦合。该电容性耦合通过将UV增强器置于到第二灯电极的供应导线邻近而实现。与具有两个内部电极的增强器相比，电容性耦合的UV增强器的使用具有以下优点：该增强器仅仅在必要时操作，即在给出具有相对较高的电压和高频的点火电压脉冲时的灯的起动阶段期间操作。结果，该增强器在灯的操作期间不消耗能量并且因此具有非常长的寿命。

陶瓷材料用于UV增强器的壁对于灯的点火行为具有有利的影响，因为由陶瓷UV增强器生成的UV辐射看起来大大地增加了引入灯放电（灯击穿）的可能性。然而，该已知的灯具有以下缺陷：UV增强器本身制造相对困难且相对昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供抵消上面提到的缺陷的措施。依照本发明，开篇段落中所描述类型的高压放电灯的特征在于，电极直接密封在壁内，并且陶瓷壁的材料包含基本上具有与填充气体的成分相同成分的气体。所述填充气体通常为惰性/稀有气体，即氦气、氖气、氩气、氙气和氪气（注意：避免放射性85Kr）中的至少一种。优选地，所述稀有气体为氖气、氩气或氙气。在这个方面，基本上相同的成分表示陶瓷壁中的气体的成分至少对于75原子%（at%）而言与填充气体的成分相同。例如，如果填充气体为100%的氖气，那么陶瓷壁中封闭的气体的成分具有至少包含75at%的氖气和至多25at%的其他气体的成分。实现直接密封的一种技术是经由收缩密封。UV增强器通常具有致密烧结的多晶氧化铝的壁。该材料经常用在高压放电灯的制造中，从而可以采用现有的用于陶瓷放电容器的技术，允许在严格的公差范围内的小型化。在已知的UV增强器中，电极借助于密封玻璃密封到壁中，在UV增强器的制造工艺中需要额外的步骤。然而，该工艺通常被应用，因为该工艺可以在（选择的）气体氛围下且在大约1巴（bar）的正常压力下执行。尽管像这样将Nb电极直接密封在壁内的可能性是已知的，但是一般的观点是，该直接密封必须在真空或者接近真空的情况下执行以便避免对于陶瓷壁的半透明度以及因而可能地对于UV输出的有害影响，和/或避免对于密封的有害影响，例如以便防止Nb与气体，例如与氢气反应。这样的真空下的工艺通常被认为比正常压力下（选择的）气体氛围下的可比较的工艺昂贵和复杂得多。出于这些原因，从来没有考虑制造具有直接密封的电极的UV增强器。令人惊奇的是，发明人发现，气体氛围下的直接密封在没有对于密封的有害影响以及没有对于UV增强器的UV增强性质的有意义的有害影响的情况下是可能的。可以遵循各种不同的方法以获得直接密封。

第一种方法包括两个步骤：

- 在大约1450-1600°C处在H2氛围下对可以是金属管、棒、箔或导线的电极预密封。在不固执于理论考虑的情况下，因此认为获得了UV增强器的壁与电极之间的尚不气密的预密封，因为烧结的陶瓷壁材料本身已经是气密的；