NL8000228A

NL8000228A - Hogedrukgasontladingslamp.

Info

Publication number: NL8000228A
Application number: NL8000228A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1980-01-15
Filing date: 1980-01-15
Publication date: 1981-08-17
Also published as: US4380714A

Description

, 1 -* PHN 9672 1 "Hogedrukgasontladingslamp"

De uitvinding heeft betrekking op een hogedrukgasontladingslamp met een vakuumdichte, glazen buitenballon, waarin, in een niet-oxyderend milieu, een vakuumdicht, lichtdoorlatend ontladingsvat is opgesteld, dat voorzien is van een elektrodenpaar en een ioniseer-5 bare vulling, waarbij stroomgeleiders door de wand van de buitenballon en de wand van het ontladingsvat naar het elektrodenpaar lopen en waarbij tussen beide genoemde wanden, elektrisch in serie met die stroomgeleiders, een oxydatiegevoelig element is opgesteld.

Een dergelijke lamp is bekend uit de Nederlandse 10 octrooiaanvrage 7712215 (PHN 8936). Bij die lamp bestaat het oxydatie-gevoelige element uit een folie van molybdeen, wolfraam, tantaal, zirkoon of niobium. Het element heeft ten doel bij breuk van de buitenballon te voorkomen, dat gedurende langere tijd UV-straling uitgezonden wordt. Bij het binnendringen van lucht in de buitenballon wordt de folie geoxydeerd. Tengevolge daarvan breekt de folie en dooft de lamp.

Om te bewerkstelligen, dat de lamp binnen korte tijd na breuk van de buitenballon dooft, dient de folie echter een hoge temperatuur te hebben. Bij de bekende lamp is de folie daarom in de nabijheid van een elektrode van het ontladingsvat opgesteld. Desondanks 20 is de folie echter zodanig bemeten, dat zijn temperatuur tengevolge van energiedissipatie bij stroomdoorgang stijgt tot circa 700°C.

De uitvinding beoogt een hogedrukontladingslamp te verschaffen, die voorzien is van een gemakkelijk aan te brengen, oxydatiegevoelig element, dat bij breuk van de buitenballon de lamp in zeer 25 korte tijd uitschakelt en desondanks tijdens bedrijf van de lamp geen of nagenoeg geen elektrische energie dissipeert.

Dit oogmerk wordt bij een hogedrukontladingslamp van de in de openingsparagraaf genoemde soort volgens de uitvinding daardoor gerealiseerd, dat het oxydatiegevoelige element bestaat uit een elek-3i> trische isolator waarop op afstand van elkaar twee geleiders zijn aangebracht die met elkaar elektrisch zijn verbonden door een op die isolator opgedampte laag van een zuurstofbindende, metallische, verdampende getter.

8000228 PHN 9672 2

Gettermetalen die in de lamp volgens de uitvinding gebruikt kunnen worden zijn op zich als zodanig bekend. Zij worden met de term verdampende getters aangeduid. Als voorbeelden kunnen worden genoemd barium, magnesium, strontium, calcium. Deze getters 5 hebben de gunstige eigenschappen, dat ze, hoewel ze zeer snel met zuurstof reageren tot hoogohmige oxydes, desondanks gemakkelijk gehanteerd worden. Zij worden met een houder in een ruimte aangebracht en, nadat die ruimte afgesloten is, uit de houder verdampt bijvoorbeeld door ze hoogfrequent te verhitten. Het gettermetaal kan daarbij 10 als zodanig in de houder aanwezig zijn, danwel als legering, waaruit bij verwarming het gettermetaal vrijkomt. De legering kan gemengd zijn met een metaalpoeder, dat met de legering een exotherme reaktie aangaat en daardoor het verdampen van het gettermetaal versnelt. Als voorbeeld kunnen worden genoemd BaAl^ en BaAl^ gemengd met bijvoor-15 beeld een gelijk gewichtsdeel nikkel-, ijzer-, titaan- of thorium-poeder.

De grote affiniteit van deze getters voor zuurstof geeft de lampkonstrukteur bij het toepassen van de uitvinding een grote mate van vrijheid ten aanzien van de plaats waar het element, dat 20 een dergelijke getter bevat, wordt opgesteld. Voorts behoeven bij de produktie van lampen volgens de uitvinding geen nauwe toleranties ten aanzien van de plaats van het element in acht te worden genomen.

De temperatuur die het element tijdens bedrijf aanneemt. is immers van weinig invloed op de reaktiviteit van de opgedampte getterlaag 25 die van het element deel uitmaakt.

De isolator die van het oxydatiegevoelige element deel uitmaakt kan bestaan uit glas of keramiek en bijvoorbeeld plaatvormig zijn. Aan het oppervlak van de isolator zijn twee geleiders aangebracht. Deze kunnen de vorm hebben van een strip, band of draad, 30 die mechanisch aan de isolator bevestigd is, bijvoorbeeld door te klemmen. Een andere mogelijkheid is de geleiders gedeeltelijk in de isolator in te smelten. Zo kan een glazen isolator voorzien zijn van twee doorboringen, in elk waarvan een geleider is gestoken, waar het glas van de isolator vervolgens aangesmolten is. Anderszins kunnen de 35 geleiders over een deel van hun lengte met de isolator verbonden zijn door de isolator te verweken en de geleiders gedeeltelijk daarin te drukken, zodat de geleiders aan het oppervlak van de isolator liggen. De geleiders kunnen echter ook bestaan uit een metallische bekleding 8000228 1 -* PHN 9672 3 die bijvoorbeeld door vlamspuiten, opdampen e.d. is aangebracht. Met die bekleding kunnen de delen van een der stroomgeleiders naar het elektrodenpaar van het ontladingsvat verbonden zijn, bijvoorbeeld door te lassen, te solderen, door vlamspuiten e.d.

5 De onderlinge afstand van de geleiders op de isolator is weinig kritisch. In de praktijk wordt voor een afstand van 1 è 2 cm gekozen. De stroomdichtheid door de opgedampte metaallaag op de isolator bij bedrijf van de lamp kan geminimaliseerd worden door de beide geleiders evenwijdig aan elkaar op de isolator aan te brengen.

10 In de nabijheid van en gericht naar de beide geleiders op de isolator is een getterhouder met de zuurstofbindende, verdampende metallische getter gemonteerd. Nadat de buitenballon van de lamp geë-vakueerd is, wordt de getterhouder, bijvoorbeeld hoogfrequent verhit om de getter te doen verdampen en neerslaan op de isolator en de 15 daarop aangebrachte geleiders. De buitenballon kan desgewenst gevuld zijn met een inert gas,bijvoorbeeld een edelgas of een edelgas-mengsel.

De hogedrukontladingslamp volgens de uitvinding kan een hogedrukkwikdampontladingslamp zijn of een dergelijke lamp met halo-genide toevoegingen. De lamp kan worden gebruikt voor bestralings-20 doeleinden bijvoorbeeld de bestraling van planten, of voor verlichtings-doeleinden.

Vanwege de beveiliging die de lamp bevat is hij in het bijzonder geschikt te worden gebruikt in open armaturen.

Opgemerkt wordt, dat uit het Russische octrooischrift 25 267.753 een hogedrukontladingslamp bekend is met een ceriumfolie als oxydatiegevoelig element. Het octrooischrift vermeldt echter dat cerium pyrofoor is. Dit heeft het bezwaar onveiligheid bij de produktie van lampen mee te brengen en voorts, dat de folie slechts beperkt aan lucht blootgesteld kan worden, dat speciale maatregelen moeten worden 30 genomen bij het lassen van de folie aan de stroomgeleiders en dat het zelfs aanbeveling verdient de folie van een beschermende coating te voorzien, die voor het sluiten van de buitenballon verwijderd moet worden, niet alleen van de folie, maar ook uit de buitenballon.

Een uitvoeringsvorm van een hogedrukontladingslamp volgens 35 de uitvinding wordt in de tekening getoond. Daarin is fig. 1 een lamp volgens de uitvinding in zijaanzicht, fig. 2 een detail van de lamp van fig. 1 in perspektief.

In fig. 1 is in een glazen buitenballon 1 een ontladingsvat 8000228 i Ύ PHN 9672 4 2 van ku/artsglas opgesteld, waarin zich een elektrodenpaar 3,4 bevindt. Stroomgeleiders 5 en 6, 6a, 6b lopen vakuumdicht door de wand van de buitenballon 1 en de wand van het ontladingsvat 2 naar het elektrodenpaar 3,4. De stroomgeleider 6, 6a, 6b is onderbroken 5 om er een oxydatiegevoelig element 7 in op te nemen, elektrisch in serie geschakeld met de stroomgeleiders 5 en 6, 6a, 6b. Een getter-houder is met 8 aangeduid.

Een ontsteekelektrode 9 is via een weerstand 14 met positieve temperatuurskoefficient met de stroomgeleider 5 verbonden.

10 Metalen banden 10 en 11, die bevestigd zijn aan de stroomgeleider 5 respektievelijk 6, zijn om de kneepafdichting 12 respektievelijk 13 van het ontladingsvat 2 geslagen om dit gefixeerd te houden.

In figuur 2 heeft een oxydatiegevoelig element een isolator 20, een glazen plaat, die twee geleiders 21 en 22 draagt, 15 verkregen door vlamspuiten van koper. Op de geleiders 21 en 22 zijn de stroomgeleiders 6a respektievelijk 6b gelast. Aan de stroomgeleider 6a is een metalen ring 8 met U-vormige dwarsdoorsnede gelast, die naar de isolator 20 toe open is. Door hoog-frequent verhitting van de ring 8 is daaruit een metallische, zuurstofbindende getter verdampt, 20 die op de isolator 20 een metaallaag 23 heeft gevormd, die de geleiders 21 en 22 elektrisch met elkaar verbindt.

Voorbeeld

Een hogedrukkwikdampontladingsvat met een vermogen van 125 W bij 220 V was in een geëvakueerde buitenballon opgesteld.

25 Aan een einde was de buitenballon uitgetrokken tot een buis met een inwendige diameter van 1 cm. In serie met de stroomgeleiders van de lamp was tussen de wand van het ontladingsvat en de wand van de buitenballon een oxydatiegevoelig element opgesteld, dat als volgt was opgebouwd. In een plaatje van alkalialuminoborosilikaatglas met 30 de afmetingen 5 x 10 x 20 mm waren op een onderlinge afstand van 1 cm in eikaars verlengde twee chroom-nikkeldraden gedeeltelijk in het oppervlak verzonken, zodanig dat de beide draden juist boven het oppervlak van het glasplaatje uitstaken. Uit een getterring met een grootste diameter van 1 cm opgesteld op 2,5 cm afstand van het 35 oppervlak van het glasplaatje met de beide ingebedde draden en gevuld met gelijke gewichtsdelen BaAl^- Ni-poeder werd 20 mg barium op de isolator en de twee ingebedde draden opgedampt, nadat de buitenballon afgesloten was.

8000228 PHN 9672 5 » ,

Twintig minuten na het ontsteken van de lamp werd de buis aan de buitenballon gebroken. De lamp schakelde zich binnen 3 sekonden daarna uit doordat de opgedampte metaallaag een zeer hoge weerstand had aangenomen tengevolge van oxydatie.

S

10 15 20 25 30 35 8000228

Claims

ΡΗΝ 9672 6 Λ * Hogedrukgasontladingslamp met een vakuumdichte, glazen buitenballon, waarin, in een niet-oxyderend milieu, een vakuumdicht, lichtdoorlatend ontladingsvat is opgesteld, dat voorzien is van een elektrodenpaar en een ioniseerbare vulling, waarbij stroomgeleiders door de wand van de buitenballon en de wand van het ontladingsvat naar het elektrodenpaar lopen en waarbij tussen beide genoemde wanden, elektrisch in serie met die stroomgeleiders, een oxydatie-gevoelig element is opgesteld, met het kenmerk, dat het oxydatie-gevoelige element bestaat uit een elektrische isolator waarop op afstand van elkaar twee geleiders zijn aangebracht die met elkaar elektrisch zijn verbonden door een op die isolator opgedampte laag van een zuurstofbindende, metallische, verdampende getter. 15 20 25 30 1 8000228