專利名稱：高壓放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓放電燈，包括放電管，其上提供有第一和第二燈電極，外殼相隔有空隙地包圍放電管，并具有燈罩，和管狀UV增強器位于空隙中，它具有縱軸，所述UV增強器具有陶瓷材料的壁，并提供有一個內(nèi)增強電極，連接到第一燈電極上，和電容耦合，連接到第二燈電極，該增強電極具有一個位于UV增強器中的末端。
現(xiàn)的技術(shù)通常，高壓放電燈中的已知問題是這些燈的點火。根據(jù)燈的類型，需要相對高的點火電壓，這通常由點火器以一個或多個點火電壓脈沖的形式提供給燈。實際上，即使點火電壓脈沖足夠高，當所得到這個點火延遲的擴散較大時，也可能有無法接受的長點火時間。這是在放電管中初級電子缺乏的結(jié)果，其中初級電子在點火中引起燈放電。通過在放電管中增加小量的85Kr，可以消除初級電子的缺乏，使點火時間變得更短，并且減小擴散程度。85Kr具有缺點，它是放射性的，并且通過使用UV增強器可以避免使用它。這是產(chǎn)生UV射線的相對小的放電管，并且它放置在燈的放電管附近。當燈點火時，UV增強器發(fā)出的UV射線保證燈的放電管中有足夠的初級電子。
在本文開始段落描述的這種類型的燈已在WO98/02902中公開說明。已知的燈是高壓放電燈，這種燈具有放電管，有兩個燈電極。放電管的材料可以是石英玻璃和陶瓷材料。在這個說明書和權(quán)利要求書中，陶瓷材料被認為是緊密燒結(jié)的多晶金屬氧化物，如氧化鋁和氧化釔，或緊密燒結(jié)的多晶金屬氮化物，如氮化鋁。支持燈罩的外殼包圍放電管，放電管與外殼之間的空間容納UV增強器，它具有陶瓷材料的壁，并提供有增強電極，連接到第一燈電極上，并具有一個電容耦合。通過將UV增強器放置在第二燈電極的電源線附近，來實現(xiàn)電容耦合。與具有兩個內(nèi)電極的增強器相比，使用電容耦合的UV增強器具有優(yōu)點，增強器只當需要時操作，即當具有相對高的電壓和相對高的頻率的點火電壓脈沖出現(xiàn)時操作。結(jié)果，增強器在燈的操作過程中不消耗能量，這樣使燈具有很長的壽命。
對UV增強器的壁使用陶瓷材料，這對燈的點火性能具有有利的影響，因為陶瓷UV增強器產(chǎn)生的UV射線，顯著地增加了引起燈放電的可能性(燈開啟)。然而，已知的燈具有缺點，特別是當具有UV增強器的燈已經(jīng)在黑暗中保持了一些時候的情況下，UV增強器本身會具有無法接受的高點火延遲。這導致了燈產(chǎn)生不可接收的點火延遲，和燈點火時間的擴展。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能去除上述缺點的措施。根據(jù)本發(fā)明，在本文開始描述的這種類型的燈，其特征在于通過金屬螺旋狀物在UV增強器縱軸的橫面上包圍UV增強器，并且金屬螺旋狀物放置在UV增強器中增強電極的末端附近，來構(gòu)成電容耦合。
人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過圍繞增強器的壁放置金屬螺旋狀物，并且通過將這個金屬螺旋狀物連接到第二燈電極上，可以得到滿意的UV增強器的電容耦合。金屬螺旋狀物必須放置在UV增強器中增強電極的末端附近。在根據(jù)本發(fā)明的燈中，由于UV增強器提供了優(yōu)良的電容耦合，當使用點火脈沖時燈開啟的可能性顯著增加，而進一步，對于可靠點火至少所需的點火脈沖，其高度可以相對小。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的燈，其中UV增強器中增強電極末端與金屬螺旋狀物放置的平面之間的距離，最多等于UV增強器的外徑。在這樣的燈中，UV增強器的電容耦合實際是優(yōu)化的，特別是如果所述增強電極的末端位于金屬螺旋狀物的平面內(nèi)，使金屬螺旋狀物至少與電極末端分開間隔最小時，更是優(yōu)化。
在優(yōu)選實施例中，UV增強器具有緊密燒結(jié)的多晶氧化鋁壁。這種材料通常在高壓放電燈的制造中使用，因而可以采用陶瓷放電管的現(xiàn)有技術(shù)，允許實現(xiàn)嚴格公差限制范圍內(nèi)的小型化。
根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)的燈的有利的實施例，其特征在于，UV增強器中增強電極的末端與UV增強器的第一末端分開一個距離，該距離至少等于UV增強器外徑的兩倍，其中增強電極在UV增強器的第一末端具有引入導線。在這樣的結(jié)構(gòu)中，當提供點火脈沖時，金屬螺旋狀物與到增強電極的引入導線之間意外開啟的可能性非常小。
汞與稀有氣體的組合能夠作為UV增強器的填充。然而，稀有氣體或稀有氣體混合物是優(yōu)選的，因為這排除了使用重金屬汞。當使用氬作為UV增強器的填充時，可以得到非常滿意的結(jié)果。稀有氣體填充的填充壓強最好在50到300mbar范圍中選擇。在小于50mbar的壓強值，增強器的UV輸出顯得變得更?。辉诖笥?00mbar的壓強值，增強器的點火電壓會假定為太高的值。
在根據(jù)本發(fā)明的燈的進一步的優(yōu)選實施例中，UV增強器位于燈電極附近，使它的縱軸基本上平行于燈的縱軸。在這個實施例中，實現(xiàn)了增強器中產(chǎn)生最大量的UV射線，且直接撞擊在燈電極上，這對于在燈中產(chǎn)生二級電子是有利的。
通過參考此后對本發(fā)明實施例的描述，本發(fā)明的這些和其它方面將被闡述得更加明白。
在附圖中，圖1是根據(jù)本發(fā)明的燈側(cè)面的正視圖；圖2更具體地顯示了圖1中燈的UV增強器；而圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈的UV增強器的進一步的實施例。
優(yōu)選實施例說明圖1顯示了一個高壓金屬鹵化物燈，包括放電管1，被外殼3相隔有空隙2地包圍，其中外殼3支持燈罩4。放電管1由緊密燒結(jié)的多晶氧化鋁制成，并且具有第一燈電極8和第二燈電極12，這些電極通過電源線7和10，各自連接到燈罩4上的觸點9和13上。燈提供有UV增強器5，它位于空隙2中。UV增強器具有內(nèi)增強電極(這里未畫出，見圖2中的42)，它通過引入導線6連接到第一燈電極8上。UV增強器具有與第二燈電極12的電容耦合。這個耦合由金屬螺旋狀物14構(gòu)成，它通過導體15連接到第二燈電極12上。
圖2通過剖視圖更具體地顯示了圖1中的燈具有縱軸A的UV增強器。增強器25的壁41由陶瓷材料制成。在實際實施例中，這個壁由緊密燒結(jié)的多晶氧化鋁制成。增強器提供有增強電極42，在增強器的第一末端43具有引入導線26，其引入導線要連接到第一燈電極上。引入導線26通過熔化的玻璃，以真空密封的方式連接到壁41上。在第二末端45，增強器以真空密封的方式，通過燒結(jié)插頭46密封。要連接到第二燈電極上的金屬螺旋狀物24，在增強器縱軸A的橫向端面上包圍UV增強器25。為了得到適當?shù)碾娙蓠詈希饘俾菪隣钗?4必須位于UV增強器中的增強電極42的末端47附近。末端47與金屬螺旋狀物24放置的平面之間的距離，最多等于UV增強器的外徑。在圖2顯示的優(yōu)選實施例中，末端47基本上位于金屬螺旋狀物24的平面內(nèi)。UV增強器25具有13mm的長度，1.5mm的外徑和0.675mm的內(nèi)徑。電極42和引入導線26構(gòu)成直徑0.62mm的一個Nb線組件。電極末端47與增強器的第一末端43分開4.5mm的距離。這個4.5mm的距離大于增強器外徑(1.5mm)的兩倍。這使金屬螺旋狀物24與引入導線26之間開啟的可能性最小化。金屬螺旋狀物24由線徑0.72mm的Nb線形成單圈螺旋。能夠使金屬螺旋狀物形成多圈螺旋，但這不產(chǎn)生特別的優(yōu)點，UV增強器25以150mbar的填充壓強填充氬。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的燈的UV增強器的進一步的實施例。具有縱軸A`的UV增強器35，具有緊密燒結(jié)的多晶氧化鋁壁，并在第一末端53具有熔化玻璃的鈮增強電極36。電極36具有內(nèi)部末端57，它距第一末端53的距離為2.9mm。UV增強器35具有收縮形式的第二末端55。要連接到第二燈電極上的金屬螺旋狀物34，在增強器縱軸A`的橫向平面上包圍UV增強器35。增強器35具有大約9mm的長度，2.45mm的外徑和0.75mm的內(nèi)徑，并且填充氬。
具有圖1顯示的結(jié)構(gòu)的一批燈受到點火檢測。這些是35W(T35W)功率的7盞CDM燈(飛利浦公司)和70W(T70W)功率的7盞CDM燈(飛利浦公司)。如圖1所示，這些燈中的UV增強器位于燈電極附近，其縱軸平行于燈的縱軸。由此燈電極被增強器產(chǎn)生的UV射線直接照射。燈通過提供有點火電路的穩(wěn)定鎮(zhèn)流器，連接到220V，50Hz的電源上。點火電路包括SN57類型(飛利浦公司)的點火器，具有電容與燈并聯(lián)，從而提供具有1.8kV最大值和7μs脈寬的點火脈沖。點火脈沖提供給燈電極，其中燈電極連接到增強器電極上。然后發(fā)現(xiàn)增強器的UV輸出是最優(yōu)的。在點火檢測之前，燈操作10到15分鐘并且基本上關(guān)閉，并保持在黑暗房間中至少1.5小時。在燈的壽命期內(nèi)(0，100，1000，2000，4000hrs)，在各個瞬間執(zhí)行檢測。所有的燈在點火時刻后30s的要求內(nèi)點火。后面的表說明了檢測的結(jié)果?！捌骄敝甘久拷M7盞燈的平均點火時間(以s為單位)，“最大”指示7盞燈中發(fā)現(xiàn)的最大點火時間(以s為單位)。小于0.1s的點火時間在表中由“0”指示。
很明顯，在相對低的點火脈沖(1.8kV)下，只有非常短的點火延遲。進一步這個點火延遲的擴散顯得非常小。
通過提供有UV增強器的燈得到比較結(jié)果，其中UV增強器具有圖3顯示的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的保護范圍不限于本文所描述的實施例。本發(fā)明在于每個新的特點和特點的每個結(jié)合。權(quán)利要求書中的參考數(shù)字不限制其保護范圍。動詞“包括”的使用及其結(jié)合，不排除權(quán)利要求書陳述以外的因素，并且因素前如果使用了冠詞“一個”，仍然不排除出現(xiàn)多個這樣的元件。
權(quán)利要求
1.高壓放電燈，包括一個放電管，提供有第一和第二燈電極，一個外殼，相隔有空隙地包圍放電管，并具有燈罩，和一個管狀UV增強器，位于所述空隙中，并具有縱軸，所述UV增強器具有陶瓷材料壁，并提供有內(nèi)增強電極，連接到第一燈電極上，和一個電容耦合，連接到第二燈電極上，所述增強電極具有位于UV增強器內(nèi)的末端，其特征在于，所述電容耦合由金屬螺旋狀物構(gòu)成，其中在UV增強器縱軸的橫面上，金屬螺旋狀物包圍UV增強器，并且位于UV增強器中增強電極的末端附近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的燈，其特征在于，UV增強器中增強電極末端與放置金屬螺旋狀物的平面之間的距離，最多等于UV增強器的外徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的燈，其特征在于，UV增強器具有緊密燒結(jié)的多晶氧化鋁壁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的燈，其中所述增強電極在UV增強器的第一末端具有引入導線，其特征在于，所述UV增強器中增強電極的末端與UV增強器的第一末端分開一個距離，這個距離至少等于UV增強器外徑的兩倍。
5.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何之一所述的燈，其特征在于，所述UV增強器具有稀有氣體填充，稀有氣體最好包括氬。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的燈，其特征在于稀有氣體填充具有50到300mbar的填充壓強。
7.根據(jù)前面權(quán)利要求中任何之一所述的燈，其特征在于，所述UV增強器放置在燈電極附近，使它的縱軸基本上平行于燈的縱軸。
全文摘要
高壓放電燈,包括放電管,其上提供有第一和第二燈電極,外殼,相隔有空隙地包圍放電管,并提供有燈罩。具有縱軸的管狀UV增強器提供在空隙中,UV增強器具有陶瓷材料的壁,并提供有內(nèi)增強電極,連接到第一燈電極上,并通過電容耦合的方式,連接到第二燈電極上,增強電極在增強器內(nèi)具有末端。電容耦合連接由金屬螺旋狀物形成,其中在垂直于UV增強器縱軸的橫平面上,金屬螺旋狀物包圍UV增強器定位,并且靠近增強電極的末端。在以相對小的點火電壓點火時,燈顯示了很小的點火延遲。
文檔編號H01J61/34GK1370326SQ00803715
公開日2002年9月18日 申請日期2000年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月14日
發(fā)明者T·P·C·M·沃斯, M·J·M·凱澤爾斯, M·L·倫德斯 申請人:皇家菲利浦電子有限公司