[发明专利]高压金属卤化物灯

说明书

本发明涉及高压金属卤化物灯，它包括：

密封的、透光的放电容器，它有一对相对的封口并包围着放电空间，放电空间有包括惰性气体和金属卤化物的气体填充物；

在放电空间内相对地设置的钨电极；

电流输入导体，它们位于放电容器的相应的封口，并从放电容器伸出；

电极杆，它们连接到所述电流输入导体中的相应的一个，并支撑所述电极中相应的一个。

从美国专利US-A-5,424,609中可以得知这种灯。

已知的灯有陶瓷放电容器、例如铌或钽的电流输入导体和气体填充物，气体填充物包括惰性气体、汞和包括稀土金属碘化物的金属碘化物的混合物，作为金属卤化物的是镧、钪和钇的碘化物。

在陶瓷放电灯中，电流输入导体通常伸进放电空间，因此，在放电空间中受到金属卤化物侵蚀。在已知的灯中，电流输入导体的内端埋在所述封口的陶瓷密封材料中，并且一种称为抗卤化物的或起码表面是抗卤化物的相应的导体从所述封口伸出，并把电流输入导体与钨电极杆连接。所述导体起码在其表面包含钨、钼、铂、铱、铼、铑或导电的硅化物、碳化物或氮化物。

已经发现，已知的灯有由于放电容器变黑而光输出下降的毛病，这是源自电极和电极杆的钨淀积而造成的。

从欧洲专利EP-A 0.343.625得知单端石英玻璃金属卤化物灯，在这种灯中，气体填充物包括惰性气体、汞和金属碘化物与金属溴化物的混合物。两个电流输入导体一个在另一个旁边地埋在放电容器的一个封口，并且电极杆一个在另一个旁边地伸入放电空间。由于工作期间电极杆的温度上升以及它们之间短的距离，在这样的灯中，放电弧会从电极跳到电极杆，从而到达放电容器，并使其过热。可是，所述放电弧跳动还使得电极杆变得更热，造成局部蒸发，从而使放电容器变黑，并使它们本身损坏。此外，在这类灯中，电极杆与在制造灯期间形成封口时要加热到软化的放电容器的部分之间的短距离，引起钨电极杆氧化，这使得工作期间放电容器迅速变黑。

在欧洲专利EP-A 0.343.625的灯中，用这样的办法来避免电极杆氧化和放电弧跳动，即电极杆起码其表面包含铼或铼钨合金。这样的电极杆穿过放电空间中在它们的端部的钨电极线圈。铼不大易被氧化，并且有较低的热传导率，从而铼电极杆在工作中温度较低。最好是铼钨合金含有3到33％(重量)的铼，因为铼是一种昂贵的金属。可是，已经发现，这种灯有由于铼蒸发和铼淀积在放电容器造成的放电容器迅速变黑的严重缺点。

从美国专利US-A-5,510,675得知一种类似的单端石英玻璃灯和一种双端石英玻璃灯。这些灯有包括惰性气体、汞和金属碘化物与金属溴化物的混合物的气体填充物。它们的电极杆在它们伸进放电空间的端部有钨丝缠绕的包层和熔合的球形钨电极头。其目的是消除放电弧迁移造成的闪烁。电极杆可以由铼而不是钨构成。已经发现，有铼电极杆的灯有由于铼蒸发和铼淀积在放电容器造成的放电容器迅速变黑的毛病。在由钨构成电极杆的情况下，会因为钨从电极杆和电极蒸发并淀积在放电容器而造成放电容器变黑。此外，在这情况下，电极杆会局部地变得越来越细，造成杆在相当早期就被破坏掉。

本发明的一个目的是提供一种在本文开头段落中所描述的高压金属卤化物灯，在这种灯中，避免放电容器变黑和电极杆损坏。

在本发明的灯中实现了这个目的，在这种灯中，气体填充物含有金属卤氧化物，并且基本上没有稀土金属化合物，所述电极杆有钨的第一部分，后者邻近所述电极并在工作时有1900-2300K范围的温度的部位上结合到第二部分，所述第二部分具有钨芯和起码90％(重量)的铼的表层，表层的其余成分为钨，这第二部分固定到相应的电流输入导体。

本发明基于包含几个方面的见解。

可以通过这样的快速作用再生循环来保持放电容器的清洁，在这种循环中，蒸发的钨以钨的卤氧化物例如溴氧化物的形式被转移到电极上。在所述电极附近，钨的卤氧化物分解，并且钨被淀积在电极上。在工作的灯的气体气氛中，例如溴或碘这样的自由的卤素和氧对于实现快速转移是不可缺少的。稀土金属对氧有高的亲和力，这产生稳定的氧化物，从而使所述气体气氛中的自由氧消失。因此，必须做到基本上没有稀土金属。

铼的蒸汽压在高温下增加得相当快。铼不能借助于卤素而返回电极杆，因为铼不与卤素或卤素及氧作用。工作期间有高温的部位必须避免采用铼。