[发明专利]高压放电灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的高压放电灯。

背景技术

由WO2010/069678已知一种陶瓷电极，它被设计为连续层状，并由LaB6或CeB6设计而成。借助热压榨机、压铸工序或是多层技术昂贵地制造这样的层电极。

在WO2011/085839中描述了一种用于高压灯的陶瓷电极的基本应用。在这里，头部或是头部的一个区域是由硼化物类型的陶瓷材料制成。在技术方面适合地在高压放电灯中实现陶瓷电极至今尚未成功。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压放电灯，这能够通过应用陶瓷体来实现这种灯的高使用寿命，具有抗腐蚀性填充物和烧损的高稳定性，并且其中陶瓷体特别具有良好地匹配于陶瓷放电容器的热膨胀系数，从而改善了密封性。该目的通过权利要求1所述特征来实现。

特别有利的设计在从属权利要求中。

新型高压放电灯具有电极，该电极设计为销状陶瓷本体，它包括选自镧、铈、钇和镱的稀有金属的硼化物。特别是电极和套管能设计为集成的组合件。新型的电极具有至少一个陶瓷制成的柱，其设计为销。由单独的或是混合形式的镧、铈、钇和镱组成的硼化物用作陶瓷材料。这样的化合物的化学式是MB6。在这种情况下，M是所述稀有金属中的至少一种。

通常，电极是具有固定直径的细销。然而，也可以是其他形状的、例如扁平的。也可在电极的前区域中安放朝向放电部的头部。特别是，这样的头部也可制成在这样的陶瓷材料上面。对此优选地使用LaB6。

在一个优选的设计方式中，销的尺寸足够长，即这样在前部分履行销任务的同时，后部分可履行套管的任务。

这种延长的销将用于电极和作为单独穿过的陶瓷部件的套管的优点进行结合。这样的材料的两个主要优点在于便宜、匹配良好的热膨胀性能，而且因此可以同时使用这种材料的低电子逸出功。

特别地，使用基于LaB₆的陶瓷合成物作为用于销或销-套管组合件的新材料。LaB6的逸出功为2.14eV并且电阻为15μohm-cm。热膨胀系数α为6.2*10^-6K^-1。因此该膨胀系数小于纯PCA的膨胀系数，其为α=8.3*10^-6K^-1。LaB₆与钨的最重要属性的对比，见表1。

表1

上述陶瓷材料的独特优点在于下列组合：

1)较有利的热膨胀，它可实现将电极系统大规模无应力且气密地安置到放电容器内，

2)较低的电极逸出功，带有由此产生的低电极温度。

通过现在将用于电极和套管的典型不同的材料由一个由相同材料制成的一体式部件来替换，与以往所使用的方案相比，这就实现了一个更简单的电极设计。

当然，所使用的陶瓷材料在其可加工性方面与在一般情况下所使用的材料有着显著区别。

这样特别的是，不再使用用于使电极/电极系统与电引导装置、确切说是灯座相互接触的已知方法。

对此替代地，使用新型连接技术，它可确保陶瓷电极系统和金属馈电线/灯座之间的适宜的电、热和机械接触。

优点特别在于：

-电极系统的明确简化，特别是因为可放弃电极的头部和单独的套管；

-使用低逸出功的可导电的陶瓷材料；

-电极尖端的运行温度从3200K下降到只有1800至2000K，这特别会对光密度性能(Schwaetzungsverhalten)产生极大影响，由此可对使用寿命产生极大影响，

-LaB6的热导率明显低于钨的热导率；由此在灯周围、特别是在电极套管的临界区域内产生明显较低的热传导；

-套管的热膨胀系数的良好匹配于陶瓷放电容器；

-套管、确切说是整个电极的材料与放电容器的材料直接兼容，在更好的机械稳定性和紧凑的结构方面而言，这就产生了电极和放电容器之间改善了的连接。

-较高的使用寿命(至少20%，根据设计方式可达100%)，由于故障原因，电极套管的毛细管区域内的不紧密性，可以设计得更耐用。

-较高的能量效益，由于电极是在较低温度下运转并且热损耗如此少。

基于陶瓷部件的电极系统的所描述的技术设计允许高电压放电灯的大规模生产，该高电压放电灯带有电极逸出功低并且热膨胀适宜的优点。