專利名稱：放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的放電燈。
背景技術(shù)：
放電燈，尤其是XBO 高壓放電燈具有橢圓體形的燈泡，該燈泡包圍陽極和陰 極。這種放電燈的使用持續(xù)時間尤其是通過工作中形成的燈泡的變黑來確定，這導(dǎo)致可用 光的極大的損耗。變黑由不同的原因引起。其中之一是在高壓放電燈的工作中陽極材料由 于高溫引起的蒸發(fā)，其中該陽極材料積聚在燈泡的內(nèi)表面上。變黑的另一原因是在燈泡中 氣體填充物的污染，例如氣氛殘留物如氧氣和濕氣，它們在高壓放電燈的制造中只能以大 的時間開銷和高的費用來去除。為了使變黑最小化，目前存在不同的方式。例如使用較大的燈泡，由此可以將沉積 物分布到較大的面積上，然而其中變黑還以減弱的形式出現(xiàn)。另一解決方式是使用大體積 的陽極，以便在工作中通過大的輻射面而降低陽極溫度并且由此減少陽極材料的蒸發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提出一種高壓放電燈，其在基本上保持光強度不變的情況下具有 長的使用持續(xù)時間。該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的放電燈來解決。特別有利的擴展方案在從屬權(quán)利要求中得到。根據(jù)本發(fā)明的放電燈具有基本上橢圓體形的放電容器，該放電容器包圍陽極和陰 極，它們分別通過引導(dǎo)電流的電極保持裝置來固定，其中這些電極穿入正相對地設(shè)置在放 電容器上的燈泡桿中，其中在從放電容器至燈泡桿的過渡部上圍繞電極保持裝置設(shè)置有收 縮部，這些收縮部形成由放電容器包圍的放電室和分別由燈泡桿包圍的燈泡桿室之間的連 接通道，其中放電容器、收縮部和/或陽極涂層構(gòu)建為使得減少或者避免在發(fā)射光的區(qū)域 中的放電容器的變黑部。這具有的優(yōu)點是，通過這些措施的各單獨的措施，在保持制造成本 大致不變的情況下與現(xiàn)有技術(shù)相比極大地提高了放電燈的使用持續(xù)時間。優(yōu)選地，放電容器基本上在陽極的與陰極背離的側(cè)與收縮部之間具有圓柱形的冷 卻區(qū)段。這具有的優(yōu)點是，例如被蒸發(fā)的陽極材料可以積聚在該區(qū)域中并且放電容器因此 在光學(xué)上可使用的區(qū)域之外變黑。圓柱形的冷卻區(qū)段有利地可以具有比圓柱形陽極的直徑更大的直徑并且可以具 有基本上對應(yīng)于陽極長度的一半的長度，由此能夠?qū)崿F(xiàn)足夠大的冷卻區(qū)段來沉積例如被蒸 發(fā)的陽極材料。在一個優(yōu)選的實施形式中，陽極涂覆以改進(jìn)輻射的涂層，優(yōu)選涂覆以鎢膏。這具 有的優(yōu)點是，提高了放電燈的輻射，并且陽極具有較低的溫度，因此可以蒸發(fā)較少的陽極材 料。連接通道可以實施為使得其在制造方法中在最小的抽吸阻力的情況下保證了電極保持裝置的相對位置，由此能夠?qū)崿F(xiàn)更為簡單地且成本更為低廉地吸出大氣殘留物。連接通道的直徑和/或長度可以最小化，以便有利地實現(xiàn)最小的抽吸阻力。在收縮部和燈泡桿之間的過渡區(qū)域中以及在收縮部和放電容器之間的過渡區(qū)域 中可以構(gòu)建相對于電極保持裝置傾斜設(shè)置的壁。放電容器例如大致在陰極的與陽極背離的側(cè)和收縮部之間具有圓柱形的區(qū)段，由 此可以實現(xiàn)從放電容器至收縮部的機械穩(wěn)定的過渡。在冷卻區(qū)段上優(yōu)選構(gòu)建有抽吸管。


以下將參照實施例更為詳細(xì)地闡述本發(fā)明。附圖示出了通過根據(jù)一個實施例的放 電燈的縱向截面。
具體實施例方式以下借助XBO 高壓放電燈來闡述本發(fā)明，該高壓放電燈例如使用在投影系統(tǒng) 和前燈中。附圖示出了短弧技術(shù)中的、兩側(cè)帶有燈頭的XBO 高壓放電燈1的示意圖。該 放電燈具有帶有放電室6的、石英玻璃構(gòu)成的放電容器4和兩個正相對地設(shè)置在放電容器4 上的、被密封的燈泡桿8、10，這些燈泡桿的自由的端部區(qū)段可以分別設(shè)置有未示出的燈頭 套。兩個在燈泡桿8、10中延伸的電極14、16伸入放電室6中，在燈工作期間在這些電極之 間出現(xiàn)氣體放電。在放電容器4的放電室6中包含有可離子化的填充物，其基本上由高純 度的氙氣組成。在所示的實施例中，電極14、16分別實施為帶有饋電的桿狀的電極保持裝 置18、20和與其焊接的放電側(cè)的頭部電極22(陽極)或頭部電極24(陰極)的兩件式的電 極系統(tǒng)。根據(jù)該圖，用于產(chǎn)生高溫的右邊的電極頭24實施為錐形的頭部電極24或者陰極， 以便基于熱發(fā)射和場發(fā)射(Richardson方程)來保證限定的電弧起點(bogenansatz)和足 夠的電子流。該圖中左邊的電極頭22實施為承受高熱的桶狀頭部陽極22或者陽極，其中通過 充分地設(shè)計電極大小來改進(jìn)輻射功率。為了還進(jìn)一步提高輻射功率，頭部陽極22的表面涂 覆以涂層25，優(yōu)選涂覆以鎢膏，由此與其中發(fā)射系數(shù)為0.4的現(xiàn)有技術(shù)相比，頭部陽極22具 有更高的為0. 55的發(fā)射系數(shù)并且由此具有大約高40%的輻射。桿狀的電極保持裝置18、20分別具有兩個支承點。一個支承點在此分別是在燈泡 桿8、10的端部上構(gòu)建的電流穿通系統(tǒng)26、28，而另一支承點分別是在放電容器4和燈泡桿 8、10之間的過渡區(qū)域中設(shè)置的收縮部30、32。電流穿通系統(tǒng)26、28分別在徑向和軸向方向 上支承電極保持裝置18、20并且氣密地對周圍環(huán)境密封，使得空氣不能從外部侵入由燈泡 桿8、10包圍的燈泡桿室34、36。這些燈泡桿室通過連接通道38、40來與放電容器4的放電 室6連接，這些連接通道由收縮部30、32的圓柱形的內(nèi)壁42、44和電極保持裝置18、20形 成邊界。連接通道38、40的從內(nèi)壁42、44至電極保持裝置18、20的表面所測量的徑向高度 平均為大約0. 4mm到0. 5mm并且明顯大于現(xiàn)有技術(shù)中的情況，在現(xiàn)有技術(shù)中該高度對應(yīng)于 0. Imm到0. 2mm。連接通道38、40的軸向長度大約為電極保持裝置18、20的橫截面的1. 5 倍。
收縮部30、32具有與燈泡桿8、10相同的壁厚并且在至放電容器4和至燈泡桿8、 10的過渡區(qū)域中由傾斜設(shè)置的壁46形成邊界。收縮部30、32的軸向長度最小化，而連接通 道38、40的徑向高度最大化，使得這些措施恰好對電極保持裝置18、20的徑向位置的固定 是足夠的。放電容器4大致在頭部陽極22的與頭部陰極24背離的遮暗側(cè)48和左邊的收縮 部30的在圖中右邊的壁46之間具有基本上圓柱形的冷卻區(qū)段50，該冷卻區(qū)段的直徑略微 大于頭部陽極22的直徑并且其徑向長度大致對應(yīng)于頭部陽極22的軸向長度的一半。在該 圖中，抽吸通道52徑向地設(shè)置在冷卻區(qū)段50的外環(huán)周上，該抽吸通道使用在以下將描述的 高壓放電燈1的制造過程中并且在制造之后可以被去除。另一圓柱形的區(qū)段54構(gòu)建在放 電容器4的與冷卻區(qū)段50對置的端部上，該端部具有明顯更短的徑向長度。高壓放電燈1具有光學(xué)有用區(qū)域55，該有用區(qū)域通過四條虛線來表示，其中在工 作中基本上通過該有用區(qū)域55發(fā)射光。在現(xiàn)有技術(shù)中，在高壓放電燈使用了一定的工作時間之后在放電容器的內(nèi)壁上形 成變黑部，變黑部隨著工作持續(xù)時間的增加而變得更厚并且變得更暗。在此，變黑部位于光 學(xué)有用區(qū)域中并且因此降低了高壓放電燈的可用光，直至其不再能使用。變黑的原因是燈 工作中陽極的高溫，該高溫導(dǎo)致陽極材料的蒸發(fā)，隨后陽極材料沉淀在放電容器的內(nèi)壁上。 另一原因是放電容器的填充物被例如氧氣和濕氣污染，它們同樣以變黑部的形式沉積。在該圖中的根據(jù)本發(fā)明的高壓放電燈1中，與現(xiàn)有技術(shù)不同，變黑部56有利地位 于光學(xué)有用區(qū)域55之外，基本上在冷卻區(qū)段50的范圍中在放電容器4的燈泡內(nèi)表面58上、 在冷卻區(qū)段50與其余的放電容器4之間的過渡區(qū)域中、以及在冷卻區(qū)段50與收縮部30之 間的壁46上，這通過在該圖中將放電容器4著黑色來表示。此外，與現(xiàn)有技術(shù)相比，變黑部 56在相同工作持續(xù)時間的情況下明顯更少。以下將闡述其原因。在制造高壓放電燈1時，在放電容器4中還存在的氣體(例如空氣)通過抽吸通道 52從放電室6以及通過連接通道38、40從燈泡桿室34、36大部分被抽吸。接著，放電容器 4用可離子化的填充物填充并且氣密地密封。連接通道38、40在此通過其設(shè)計而提供高壓 放電燈1中的最大的抽吸阻力。由于該原因，連接通道38、40設(shè)計為使得它們在最小的軸 向長度的情況下具有最大的高度，以便使抽吸阻力最小化，其中還保證了電極保持裝置18、 20的充分的徑向支承。這一方面能夠?qū)崿F(xiàn)與現(xiàn)有技術(shù)相比在更短的時間中將高壓放電燈1 抽空，實現(xiàn)達(dá)到小10倍的抽吸阻力并且因此降低了制造成本，而另一方面使空氣殘留物如 氧氣和濕氣最小化，因為可以抽出更大量的空氣。結(jié)果，改進(jìn)了可離子化的填充物的質(zhì)量。 更小量的空氣殘留物于是在高壓放電燈1的工作中引起放電容器4的更少的變黑部56。通過以鎢涂覆的頭部陽極22的更高的發(fā)射，該頭部陽極具有更低的溫度，由此更少地蒸發(fā)陽極材料并且因此變黑部56同樣更少。此外，通過更高的發(fā)射，尤其是在頭部陽 極22和放電容器4之間的光學(xué)有用區(qū)域55與現(xiàn)有技術(shù)相比被更強地加熱。放電容器4的 冷卻區(qū)段50被頭部陽極22遮擋，由此在該區(qū)域中溫度比在其余的放電容器4中更低。被 蒸發(fā)的陽極材料和填充物的污染物沉積在冷卻區(qū)段50中并且導(dǎo)致在光學(xué)有用區(qū)域55之外 的變黑部56。通過上面所描述的根據(jù)本發(fā)明的特征，在光學(xué)有用區(qū)域55中未出現(xiàn)或者僅僅出 現(xiàn)少的變黑部56，這導(dǎo)致與現(xiàn)有技術(shù)相比將高壓放電燈1的使用壽命提高達(dá)到50%。
公開了一種帶有基本上橢圓體形的放電容器的放電燈，該放電容器包圍陽極和陰極，它們分別被引導(dǎo)電流的電極保持裝置固定，其中電極保持裝置分別穿過正相對地設(shè)置 在放電容器上的燈泡桿。在從放電容器至燈泡桿的過渡處，圍繞電極保持裝置構(gòu)建有收縮 部，這些收縮部具有在由放電容器包圍的放電室與分別由燈泡桿包圍的燈泡桿室之間的連 接通道。該放電容器、收縮部和/或陽極涂層在此構(gòu)建為使得減小或者避免在放電燈的光 學(xué)有用區(qū)域中的變黑部。
權(quán)利要求
一種具有基本上橢圓體形的放電容器(4)的放電燈，該放電容器包圍陽極(22)和陰極(24)，它們分別被引導(dǎo)電流的電極保持裝置(18，20)固定，其中所述電極保持裝置穿過正相對地設(shè)置在放電容器(4)上的燈泡桿(8，10)，其中在從放電容器(4)至燈泡桿(8，10)的過渡部上圍繞電極保持裝置(18，20)設(shè)計有收縮部(30，32)，這些收縮部形成在由放電容器(4)包圍的放電室(6)與分別由燈泡桿(8，10)包圍的燈泡桿室(34，36)之間的連接通道(38，40)，其特征在于，放電容器(4)、收縮部(30，32)和/或陽極涂層構(gòu)建為使得減少或者避免在發(fā)光區(qū)域(55)中的放電容器的變黑部(56)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電燈，其中放電容器(4)基本上在陽極(22)的與陰極(24) 背離的側(cè)(48)與收縮部(30)之間具有圓柱形的冷卻區(qū)段(50)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放電燈，其中圓柱形的冷卻區(qū)段(50)具有如下直徑該直徑 大于圓柱形的陽極(22)的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的放電燈，其中圓柱形的冷卻區(qū)段(50)具有基本上對應(yīng)于 陽極(22)的長度的一半的長度。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的放電燈，其中陽極(22)以改進(jìn)發(fā)射的涂層(25)涂覆， 優(yōu)選以鎢膏涂覆。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的放電燈，其中連接通道(38，40)實施為使得所述連接 通道在制造方法中的最小抽吸阻力的情況下保證電極保持裝置(18，20)的相對位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的放電燈，其中連接通道(38，40)的直徑和/或長度被最小化。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的放電燈，其中在收縮部(30，32)和燈泡桿(8，10)之間 的過渡區(qū)域中以及在收縮部(30，32)與放電容器(4)之間的過渡區(qū)域中構(gòu)建有相對于電極 保持裝置傾斜設(shè)置的壁(46)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的放電燈，其中放電容器(4)基本上在陰極(24)的與陽 極(22)背離的側(cè)與收縮部(32)之間具有圓柱形的區(qū)段(54)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至9所述的放電燈，其中在冷卻區(qū)段(50)上構(gòu)建有抽吸通道(52)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有基本上橢圓體形的放電容器的放電燈，該放電容器包圍陽極和陰極，它們分別被引導(dǎo)電流的電極保持裝置固定，其中所述電極保持裝置分別穿過正相對地設(shè)置在放電容器上的燈泡桿。在從放電容器至燈泡桿的過渡部上，圍繞電極保持裝置構(gòu)建有收縮部，這些收縮部具有在由放電容器包圍的放電室與分別由燈泡桿包圍的燈泡桿室之間的連接通道。該放電容器、收縮部和/或陽極涂層在此構(gòu)建為使得減少或者避免在放電燈的光學(xué)有用區(qū)域中的變黑部。
文檔編號H01J61/30GK101821831SQ200780101017
公開日2010年9月1日 申請日期2007年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月9日
發(fā)明者斯文-烏韋·巴克, 格哈德·萊夫勒, 迪爾克·羅森塔爾 申請人:奧斯蘭姆有限公司