專利名稱：金屬鹵化燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬鹵化燈，包括一個具有陶瓷壁的放電室，該放電室密封一個包括一種可電離填充物的放電空間，可電離的填充物除了Hg之外，還包括一種Na或Li的堿性碘化物或者它們的混合物。
一種在起始段描述的類型的燈是從WO99/28946-A1已知的。該已知的燈將高光通量率與良好的顏色特性結(jié)合(例如，一般彩色再現(xiàn)指數(shù)的值Ra≥60和色溫Tc在3000K和6000K的范圍內(nèi))。
在這種燈中，利用已形成的認可，即當(dāng)Na鹵化物被用作一個燈的填充成分時且當(dāng)在燈工作期間，出現(xiàn)強烈的擴展和在Na-D線中Na發(fā)射的反轉(zhuǎn)時，一種良好的顏色再現(xiàn)是可能的。這需要在放電室中最冷的點TKP的較高的溫度，例如，1170K(900℃)。當(dāng)Na-D線被反轉(zhuǎn)并被加寬時，它們在光譜中采取一個發(fā)射波段的形式，發(fā)射波段具有兩個彼此間隔為Δλ的最大值。
TKP高值的需要引起放電室相對較小的結(jié)果，其導(dǎo)致在實際的燈中放電室壁的較高溫度。所需要的高溫排除了使用石英或石英玻璃的放電室壁，并需要使用陶瓷材料作這個室的壁。
在本說明書和權(quán)利要求書中，一種陶瓷材料壁被理解為金屬氧化物，例如藍寶石或者致密燒結(jié)的多晶Al2O3，和金屬氮化物，例如AlN二者的壁。
由該燈發(fā)射的光具有一個坐標(biāo)為(x，y)的色點，其區(qū)別于黑體的點。黑體的色點的數(shù)學(xué)上的集合被稱為黑體線(BBL)。作為Tc在4700K以上的光源的已知燈的一個申請具有燈的色點坐標(biāo)x，y在BBL之上大于0.05刻度尺分度的缺點。因此，該已知的燈不適合用作，例如露天大型運動場燈。
本發(fā)明的一個目的是實現(xiàn)在起始段描述的那種類型的燈，其中所述缺點被消除。
根據(jù)本發(fā)明，在起始段描述的那種類型的燈其特征在于放電室的填充物也包括TbI3或GdI3或者它們的混合物。
根據(jù)本發(fā)明的一種燈優(yōu)點為當(dāng)該燈具有一個在BBL之上小于0.02的色點的時候，色溫Tc的值在4700K之上，最好能實現(xiàn)在5000K以上并且一般彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra至少能夠?qū)崿F(xiàn)85。填充物最好以至少5％和至多45％的摩爾比率包括TbI3。這種成分使在其使用壽命期間該燈的彩色特性有令人滿意的穩(wěn)定性。如果填充物以至少5％和至多45％的摩爾比率包括GdI3，相似的優(yōu)點也能被實現(xiàn)。
在又一個實施例中，該填充物包括NaI和TlI。這樣可以獲得這樣一種燈，其在5500K和7600K之間的色溫Tc和在85和96之間的一般彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra上發(fā)射光，具有相對較長的壽命，并在使用壽命期間光通量有相對較小的衰落。
在根據(jù)本發(fā)明的燈的另一個實施例中，該填充物包括CeI3和TbI3。這樣可以實現(xiàn)這樣一種燈，具有在4700K和7500K之間的色溫Tc和相對較大的光通量。為此目的，燈的填充物最好包括NaI、CeI3、ErI3和TbI3。當(dāng)填充物以至少8％和至多16％的摩爾比率包括TbI3時，這將在其使用壽命期間提供燈的色溫Tc的穩(wěn)定性。這也通常導(dǎo)致燈的色點有較小的偏移。
在另一個變化例中，燈的填充物包括LiI、CeI3和TbI3，其導(dǎo)致在燈的位置不同的情況下，燈的彩色特性有令人滿意的穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明的燈看來非常適合用作光源，尤其適合用于希望色溫高于4700K，最好在5000K以上的視頻記錄。
本發(fā)明的這些和其他方面將通過參考下文描述的實施例變得更加明白。
在附圖中

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的燈。
圖2是圖1所示燈的放電室的剖面圖。
圖1示出了一種包括一個放電室3的金屬鹵化燈，放電室3在圖2的剖面圖中未按比例畫出，該放電室具有密封一個包括一種可電離填充物的放電空間11的陶瓷壁，可電離的填充物除了Hg之外，還包括一種Na或Li的堿性碘化物或者它們的混合物。該放電室的填充物也包括TbI3或GdI3或者它們的混合物。
該放電空間容納兩個電極4和5，圖中W的每個電極具有電極棒4a、5a并具有以一個距離EA空間上隔開的電極端音4b、5b。該放電室具有一個內(nèi)徑為ID的圓柱形部件，延伸在端部表面33a、33b之間并且至少貫穿一個距離EA。該由放電室密封的放電空間被密封在端部表面33a、33b的區(qū)域。
該放電室通過陶瓷凸出栓塞34、35被密封在一側(cè)，其一直延伸到端部表面33a、33b且緊密地密封分別連接到置于放電室中的電極4、5的電流直通導(dǎo)體40、41和50、51，其間具有一些間隙，并在遠離放電空間的端部附近通過熔化陶瓷混合物10與導(dǎo)體連接。該放電室由一個外部外殼1密封，其在一端有一個燈基座2。在燈的工作狀態(tài)下，一個放電在電極4和5之間延伸。電極4通過一個電流導(dǎo)體8連接到構(gòu)成燈基座2一部分的第一電觸點。電極5通過一個電流導(dǎo)體9連接到構(gòu)成燈基座2一部分的第二電觸點。
大量具有彼此不同填充成分和不同功率的實際實現(xiàn)形式構(gòu)成了上面描述的燈。在一個第一系列中，該放電室的填充物包括NaI、TlI和TbI3。在一個第一派生中，該填充物的碘化鹽具有49∶13∶38的摩爾比并且總的鹽量為7.1mg。這種額定功率為35W的燈有與45W/cm2的壁負載相對應(yīng)的59lm/w的光輸出率。燈在色溫Tc為7035K發(fā)射光并有一般彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra為92。色點的坐標(biāo)(x；y)為(0.306；0.315)，一個在BBL之下的分數(shù)。在1000小時的使用壽命之后，光通量率的衰落為8lm/w。保持在BBL下的色點向?qū)?yīng)于Tc為6280K的坐標(biāo)(0.320；0.324)移動。一種近似的燈有一個50W的額定功率，一個61W/cm2的壁負載和73lm/w的光通量率。Tc和Ra的值分別為5500K和95，并且色點坐標(biāo)為(0.332；0.349)，具有在BBL之上的0.01刻度尺分度。
在具有70W和150W的額定功率的燈中，該碘化鹽填充物有57∶4∶39的摩爾比。在70W的燈中，該鹽填充物有6mg的質(zhì)量以及Tc和Ra的值分別為7511K和88，并且其色點坐標(biāo)為(0.298；0.318)。該燈有78lm/w的光通量率，表示在2000小時的使用壽命后衰落大約為20％。在150W的燈中，具有8.5mg的鹽填充物，Tc和Ra的值分別為6600K和96，并且其色點坐標(biāo)為(0.310；0.333)。在這種情況下，壁負載的值為59W/cm2。該燈有74lm/w的光通量率。對于這兩種燈，色點被定位于在BBL之上大約0.01刻度尺分度。150W的燈達到超過4000小時的壽命。在2000小時，光通量率是原始值的86％，并且在4000小時是80％。在2000小時之后，色溫Tc保持相當(dāng)大的恒定值。
為了比較的目的，這兩種燈以一種摩爾比為72∶4∶24的NaI、TlI和GdI3的碘化鹽制成。對于35W的燈，該鹽填充物有5.95mg的質(zhì)量以及Tc和Ra的值分別為7380K和85，并且色點坐標(biāo)為(0.298；0.326)。該燈有66.5lm/w的光通量率。對于50W的燈，壁負載為42W/cm2，并且Tc和Ra的值分別為5880K和90，具有色點坐標(biāo)(0.323；0.351)。該燈有68lm/w的光通量率。兩種燈的色點定位于在BBL之上少于0.02刻度尺分度。
一種所描述的燈的實際實現(xiàn)的第二系列提供一個具有一種可電離填充物的放電室，可電離的填充物除了包括Hg外，也包括NaI、CeI3、ErI3和TbI3。下面的表規(guī)定了這些燈的一些數(shù)據(jù)。
表
所有的燈有小于62W/cm2的壁負載。編號為1、2、和3的燈的光通量率和色溫Tc在其壽命的第一個500小時期間開始下降；對于光通量率，下降范圍在16％和27％之間，并且對于色溫Tc在700K和1200K之間。然而，對于燈5，在1000小時之后光通量率仍然是原始值的80％并且色溫Tc改變小于115K。燈6示出了相同的現(xiàn)象。與此相反，燈4的色溫Tc改變大于1200K。
對于燈3、4、5和6，燈的工作位置對色溫Tc的影響也被檢驗。對于具有16mol％TbI3的燈，在水平工作位置的Tc值和與水平線成45°角的工作位置的Tc值之間的差值為1250K。對于燈5和6，這個差值為300K。這些燈的色點的偏移同樣被確定。在500小時之后，燈3的色點有坐標(biāo)(0.353；0.377)，其有0.03和0.05刻度尺分度的偏移。對于燈4，在1000小時之后偏移是0.039和0.056刻度尺分度。在1000小時之后，燈5和6的色點分別是(0.355；0.344)和(0.341；0.327)。在1000小時的使用壽命期間，燈5和6的所測量的色點在x方向和y方向的最大偏移都小于0.023。
在根據(jù)本發(fā)明的燈的一種進一步實際實現(xiàn)中，該放電室的填充物由Hg，3.3mg摩爾比為70∶13∶6∶11的NaI+CeI3+ErI3+TbI3，以及0.13mg的HgI2構(gòu)成。這種有35W額定功率的燈有64lm/w的光通量率，具有值分別為6080K和82的色溫Tc和彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra，色點的坐標(biāo)是(0.322；0.318)。在1000小時之后，色點有坐標(biāo)(0.335；0.342)。在兩種情況中，色點在BBL下大約有0.015刻度尺分度。在燈的工作位置改變的影響下，色溫的改變最大為700K。在其它相等的情況下，TbI3摩爾量的相對增加導(dǎo)致基本上平行于BBL的色點的偏移。
最后，根據(jù)本發(fā)明的燈由此組成，除了Hg之外，放電室的可電離填充物包括LiI、CeI3和TbI3。碘化鹽的摩爾比為71∶22∶7并且質(zhì)量為10mg。該燈有70W的額定功率。在工作位置的影響下，色溫Tc的差值小于300K。在水平和垂直工作位置的光通量率、色溫Tc、彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra和色點坐標(biāo)的值分別為72.31m/W、5200K、84、(0.342；0.383)和73.5lm/w、5435K、83及(0.335；0.371)。
由于其彩色特性和相對較低的功率，描述的實際的實施例被證明非常適合于用作SSIV(演播室、舞臺、電視)中、視頻和電影記錄狀態(tài)下的光源。
本發(fā)明給予保護的范圍并不限于描述的實施例。本發(fā)明歸于每個特有的特征和每個特有特征的結(jié)合。權(quán)利要求中的參考數(shù)字不限制其保護范圍。動詞“包括”的使用及其結(jié)合不排除不同于權(quán)利要求中所規(guī)定的那些成分的存在。在一個成分前“一種”的使用不排除多個這種成分的存在。
權(quán)利要求
1.一種金屬鹵化燈，包括具有陶瓷壁的放電室，該放電室密封一個包括一種可電離填充物的放電空間，可電離的填充物除了Hg之外，還包括一種Na或Li的堿性碘化物或者它們的混合物，其特征在于放電室的填充物也包括TbI3或GdI3或者它們的混合物。
2.如權(quán)利要求1的燈，其特征在于該填充物以一個至少5％和至多45％的摩爾比包括TbI3。
3.如權(quán)利要求1的燈，其特征在于該填充物以一個至少5％和至多45％的摩爾比包括GdI3。
4.如權(quán)利要求1、2或3的燈，其特征在于該填充物包括TlI和1NaI。
5.如權(quán)利要求1或2的燈，其特征在于該填充物包括CeI3和TbI3。
6.如權(quán)利要求5的燈，其特征在于該填充物包括NaI、CeI3、ErI3和TbI3。
7.如權(quán)利要求6的燈，其特征在于該填充物以一個至少8％和至多16％的摩爾比包括TbI3。
8.如權(quán)利要求5的燈，其特征在于該填充物包括LiI、CeI3和TbI3。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有一種有陶瓷壁放電室的金屬鹵化燈。該放電室密封一個包括可電離填充物的放電空間,可電離的填充物除了Hg之外,還包括一種Na或Li的堿性碘化物或者二者的混合物。根據(jù)本發(fā)明,該填充物也包括TbI
文檔編號H01J61/30GK1339171SQ00803544
公開日2002年3月6日 申請日期2000年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月9日
發(fā)明者J·C·M·亨德里克斯, J·L·G·蘇伊克, A·A·杜伊斯特斯, F·A·維爾默伊倫 申請人:皇家菲利浦電子有限公司