[发明专利]低压汞蒸汽放电灯

说明书

本发明涉及一种低压汞蒸汽放电灯，该灯包括放电室，该放电室以气密方式封闭其中包含汞和惰性气体的填充物的放电空间；设置于放电空间中的电极，用于在所述放电空间中产生和维持放电；和电极护罩，至少基本上包围至少一个电极。

在汞蒸汽放电灯中，汞是(有效地)产生紫外(UV)光的主要成分。放电室的内表面可配置包含发光材料(例如荧光粉)的发光层，用于将UV转换为其它波长，例如为了制革的目的(非日光(sunbed)灯)将UV转换为UV-B和UV-A，或将UV转变为可见辐射。因此这种放电灯还被称为荧光灯。

在开篇中所述的这种类型的低压汞蒸汽放电灯披露于DE-A1060991中。在所述的已知灯中，由薄钛片制备包围电极的电极护罩。由于使用也称其为阳极护罩或阴极护罩的电极护罩，可消除在放电室内表面的变黑。在该方案中，钛用作吸气剂，用于化学吸附氧、氮和/或碳。

使用金属或金属合金的缺点是，它可引起电极金属线的短路。此外，在电极护罩中的金属可与存在于灯中的汞混合并因此吸收汞。结果，已知的灯需要相对高的汞剂量，以获得足够长的使用寿命。在其使用寿命结束后，对已知灯的不明智的处理将对环境产生不利影响。

本发明的目的在于提供在开篇中所述的那种低压汞蒸汽放电灯，该灯有较低的汞消耗。

为了实现该目的，本发明的低压汞蒸汽放电灯的特征在于，用陶瓷材料制备电极护罩。

为了使低压汞蒸汽放电灯适当工作，这种放电灯的电极包括具有低的所谓选出功(逸出功电压较低)的(发射体)材料，该材料用于提供供放电的电子(阴极功能)和接收放电的电子(阳极功能)。具有低逸出功的已知材料例如是钡(Ba)、锶(Sr)和钙(Ca)。已观察到，在低压汞蒸汽放电灯的工作期间，电极材料(钡和锶)有蒸发。并且发现，发射体材料通常淀积于放电室的内表面上。还发现淀积于放电室中其它部位的上述Ba(和Sr)不再参加产生光的过程。淀积的(发射体)材料还在内表面上形成含汞的汞齐，结果，可用于放电操作的汞量(逐渐)减少，这会对灯的使用寿命产生负面影响。为了在灯的使用寿命期间补偿汞的这种损失，需要较高的汞剂量，从环境保护的观点来看，较高汞剂量的这种情况是不希望的。本发明人已认识到，提供一种包围电极且由陶瓷材料制备的电极护罩可减少在电极护罩中的该材料与存在于放电室中的汞的反应，这种反应导致汞齐(Hg-Ba，Hg-Sr)的形成。此外，使用电绝缘材料消除了在电极金属线和/或在大量电极绕组上短路的现象。已知的灯还具有较容易与汞形成汞齐的导电材料的电极护罩。通过显著减少包围电极的护罩材料与汞反应的程度来限制放电灯的汞消耗。

电极护罩本身应该一点也不吸收汞。为此，电极护罩的材料至少包括由镁、铝、钛、锆、钇和稀土形成的系列中至少之一的氧化物。最好，电极护罩由包括氧化铝的陶瓷材料制备。特别是，可由也称作DGA的所谓致密烧结的Al₂O₃制备适当的电极护罩。使用氧化铝的其它优点是：由这种材料制备的电极护罩可抗较高温度(＞250℃)。在这种较高温度下，有减弱电极护罩的(机械)强度的较大风险，因而对电极护罩的形状有不利的影响。如果金属或金属合金用作电极护罩，正如在公知的放电灯中的情况那样，电极护罩的温度绝对不能太高，以防止金属或金属合金中的一种金属开始变形或蒸发，从而出现不希望的放电室内表面变黑。在较高的温度下源于电极并且淀积于氧化铝电极护罩上的(发射体)材料不能或几乎不能与因所述高温的结果存在于放电中的汞反应，从而至少基本上阻止了含汞汞齐的形成。以这种方式，使用本发明的电极护罩服务于双重目的。一方面，它有效地阻止源于电极的材料淀积在放电灯的内表面上，另一方面，它可阻止淀积于电极护罩上的(发射体)材料与存在于放电灯中的汞形成汞齐。最好，在工作中，电极护罩的温度超过250℃。这种较高温度的优点在于，特别是在初始阶段，电极护罩变得比已知灯中的温度高，结果，吸附于电极护罩上的任何汞都会越来越更迅速地释放。

在灯中可实现使用氧化铝陶瓷电极护罩包围电极的其它优点，即可在调光的镇流器下工作，例如在所谓的高频调整(HFR)调光镇流器下工作，其中特别是在可调的光强度下，所述电极在使用所谓“偏置电流”时的所述条件下通常被附加地加热，因而可发生电极发射体材料的过度蒸发。电极护罩捕获该材料并有效地阻止汞齐的形成。结果，限制低压汞蒸汽放电灯的汞消耗。