DE1639086C3 - Elektrische Gasentladungslampe mit einem Kolben aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Elektrische Gasentladungslampe mit einem Kolben aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
- Publication number
- DE1639086C3 DE1639086C3 DE19681639086 DE1639086A DE1639086C3 DE 1639086 C3 DE1639086 C3 DE 1639086C3 DE 19681639086 DE19681639086 DE 19681639086 DE 1639086 A DE1639086 A DE 1639086A DE 1639086 C3 DE1639086 C3 DE 1639086C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- power supply
- gas
- aluminum oxide
- tight
- piston
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 22
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 12
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 8
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 8
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 8
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 6
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 5
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 4
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100186820 Drosophila melanogaster sicily gene Proteins 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010716 Vigna mungo Nutrition 0.000 description 1
- 244000042295 Vigna mungo Species 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- -1 sodium Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003657 tungsten Chemical class 0.000 description 1
Description
ist.
Die Kolbenwand ei:ier Gasentladungslampe muß aus
Die Kolbenwand ei:ier Gasentladungslampe muß aus
cc einem Werkstoff bestehen, der bei der Betriebstemperatur
während der ganzen Lebensdauer der Lampe gegen die chemische Einwirkung der im Entladungsraum
vorhandenen Gasatmosphäre beständig ist. Wenn die Temperatur im Betrieb hoch ist und die Gasaimosphä-
re Bestandteile aggressiver Natur enthält, wie es beispielsweise
bei Hochdruck-Natriumdampflampen der Fall ist, i.i denen die Temperatur im Betrieb zwischen
700 und 150O0C liegt, sind Werkstoffe wie normales Glas oder Quarzglas nicht mehr verwendbar. Sie wer-
bindungsglas (21) mit einem Schmelzpunkt höher 25 den nämlich im Betrieb stark angegriffen und weisen
als 8000C und niedriger als der des Kolbenmaterials
und des Metalls der StromzufChrungen mit dem Kolben, dem Abschlußelement und dem Stromzuführungselement
gasdicht verbunden ist.
2. Elektrische Gasentladungslampe nach Anspruch I, dad. rch gekennzeichnet, daß der Deckel
(9) seitlich über den zylinderförmigen Kolbenteil (1) hinausragt und daß sich ir der z· /sehen diesen beiden
Teilen gebildeten Eckns-ht e 1 Verbindungsglasrand
(22) befindet (F i g. 3).
3. Verfahren zur Herstellu^ einer elektrischen Gasentladungslampe nach den Ansprüchen I oder
2, die mindestens ein Alkalimetall, vorzugsweise Ni Qkilb d i
dabei eine hetrpthtliche Verfärbung auf, welche die
Lichtausstranlung oepinträchtigt. Außesdem verringert
der Angriff die mechanische Festigkeit des Kolbens, wodurch die Gefahr, daß die Lampe zerbricht, vergrößert
wird. Um diesen Schwierigkeiten soweit wie möglich Einhalt zu gebieten, ist es bekannt, den Kolben solcher
Lampen aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid herzustellen. Darunter ist ein Werkstoff
zu verstehen, der zu mindestens 95 Gewichtsprozent aus Aluminiumoxid besteht und dadurch gebildet ist,
daß ein Gemisch aus im wesentlichen Aluminiumoxid und einem zeitweiligen Bindemittel auf eine sehr hohe
Temperatur erhitzt wird, nachdem es auf eine in der keramischen Industrie übliche Weist in eine bestimmte
Natrium, Quecksilber und mindestens ein Edelgas,
insbesondere Xenon, enthält, dadurch gekc-nnzeich- 40 Form gebracht worden ist
net, daß zunächst in einer gesonderten Bearbeitung Außer zum Gebrauch bei Hochdruck-Natrium-
beide ringförmigen Abschlußelemen?e an den KoI- dampflampen ist es vorteilhaft, auch den Kolben von
ben gesintert werden, danach in einer inerten At- Hochdruck-Quecksilberdampfentladungslampen und
mosphäre mit Hilfe des Verbindungsglases ein insbesondere von Hochdruck-Quecksilberdampflam-Stromzufuhrungselement
und ein Deckel gasdicht 45 pen, die im Entladungsraum Jod oder iodide enthalten,
befestigt werden, wonach durch die öffnung im an- aus dicht gesintertem, durchscheinendem Aluminiumoxid
herzustellen. Dieser Werkstoff zeigt nämlich eine bessere Beständigkeit gegen die aggressiven Einflüsse
der Gasatmosphäre als Quarzglas, das bisher fürtrerar-
deren Abschluße'ement Quecksilber und das Alkali metall in den Entladungsraum gebracht wird und
darauf das zweite Stromzuführungselement und der
p Qg
zweite Deckel auf gleiche Weise in einer inerten 50 tige Lampen oft verwendet wird.
Ah dih bfi d b d
Ah dih bfi d b d
Atmosphäre gasdicht befestigt werden, wobei dafür gesorgt wird, daß sich das Edelgas im Entladungsraum befindet.
4. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekenn, zeichnet, daß das Einführen des Alkalimetalls, die
Befestigung des zweiten Stromzuführungselementes und des zweiten Deckels in einer Glocke erfolgt,
in der sich eine inerte Atmosphäre des Edelgases befindet.
Ais Werkstoffe für die Elektroden und die in dem Kolben gasdicht zu befestigende Stromzuführungselemente
kommen für diese Lampen nur einige Metalle wie Wolfram. Mo!ubdän "t\d Niob:«™ in Betracht, insbesondere
das Niobium eignet sich zum Gebrauch als Stromzuführungselement, da sein Ausdehnungskoeffizient
gut zu dem des dicht gesinterten Aluminiumoxids paßt.
Die Herstellung gasdichter Einschmelzungen ist auch
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder- 4, dadurch 60 ibei geeigneter Wahl des Metalls für die Stromzufüh-
gekennzeichnet, daß vor dem Anbringen des Strom
Zuführungselementes dieses Element, der Deckel und eine" bestimmte Menge des Verbindungsglases
zu einem hantierbaren Ganzen vereint werden, das rüngsslemente, insbesondere Niobium, nach wie vor
sehr schwierig. Dies findet insbesondere seine Ursache im äußerst hohen Schmelzpunkt des Alumini'jmoxids
(höher als 19250C) und in der Tatsache, daß das Alumi-
auf das Abschlußelement gesetzt wird, wobei das 65 niumoxid kein Schmelzin te; vall wie Glas oder Quarz-
Stromzuführungselement durch die öffnung des Abschlußelementes gesteckt wird.
glas hat Deswegen sind bereits sehr viele Konstruktionen für die gasdichten Einschmelzungen bekannt.
Eines der üblichsten Mittel zur Verbesserung der
Eines der üblichsten Mittel zur Verbesserung der
Einschmelzung ist der Gebrauch eines röhrenförmigen Stromzuführungselementes. Ein derartiges röhrenförmiges
Stromzuführungselement weist nämlich eine gewisse Flexibilität auf, wodurch kleine Unterschiede in
den Ausdehnungskoeffizienten leichter ausgeglichen
werden. Eine derartige Röhre läßt sich schwer unmittelbar im Kolben befestigen, und deswegen ist bei einer
bekannten Konstruktion die Röhre in einer gesonderten Bearbeitung gasdicht in einem aus durchscheinendem,
dicht gesintertem Aluminiumoxid bestehenden ro Pfropfen angebracht, der wieder in dem aus demselben
Material wie das des Pfropfens bestehen !en Kolben gasdicht befestigt ist.
Dieser Pfropfen ist bei der bekanp'· * .,igs-
form mit Hilfe eines Glases oder ei . i .-r-mel-
zenden keramischen Materials in de aus du. „,scheinendem,
dicht gesintertem Aluminiumoxid bestehenden Kolben befestigt. Eine derartige Konstruktion ist nicht
zuverlässig, was hauptsächlich auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß der Ausdehnungskoeffizient des ν erwendeten
Verbindungsmaterials nicht immer derselbe ist. Dadurch treten leicht Spannungen in den Verbindungen
auf, die einen Sprung veranlassen können. Außerdem bildet sich in der Ecknaht zwischen dem
Pfropfen und dem Kolben an der Innenseite ein Rand von Verbir.dungsmaterial. Im Betrieb der Gasentladungslampe
ist dieses Material bei der hohen Betriebstemperatur der aggressiven Gasatmosphäre ausgesetzt.
Dadurch tritt nicht nur oft Verfärbung auf, sondern oft fängt auch gerade an dieser Stelle der Sprung des Verbindungsmaterials
an, welcher sich dann weiter im Material zwischen dem Pfropfen und dem Kolben ausbreitet.
Bei einer anderen Konstruktion wird statt eines in dem Kolben angeordneten Pfropfens ein aus dicht gesintertem
Aluminiumoxid bestehender Deckel verwendet, der an der Außenseite gasdicht an einer öffnung
des Kolbens befestigt ist.
Bei einer anderen Konstruktion hat man das ebenfalls
röhrenförmige Stromzuführungselement mit einem dünneren radialen Flansch eines größeren
Durchmessers versehen und diesen Flansch unrr'.telbar
in einer öffnung des Kolbens der Entladungslampe befestigt. Eine derartige Einschmelzung ist selbstverständlich
sehr flexibel. Eine Abänderung dieser Ein-Schmelzung ist eine Konstruktion, bei der der Flansch
nicht in einer öffnung des Kolbens eingeschmolzen, sondern an der Außenseite mit derselben verschmolzen
ist.
Eine Lampe nach der FR-PS 14 67 653 weist als Ab-Schluß des zylinderförmigen Kolbenteiles lediglich eine
Art Kappe auf, die Tiit Hilfe einer Schmeizkeramik am
K.uiber· befestigt "A'ird Die Schrpei'kcramik steht hierbei
praktisch über den gesamten Kolbenquerschnitt mit der Lampenatmosphäre in Verbindung. Außerdem bestehen
hierbei die Verschlußkappen nicht aus Aluminiumoxid, sondern aus dem sehr teuren Metall Niob.
iDies hat den weiteren Nachteil, daß die Kappen und '3er aus Aluminiumoxid bestehende Lampenkolben unterschiedliche
Ausdehnungskoeffizienten besitzen.
Bei den meisten der oben beschriebenen Konstruktionen verwendet rran ein Verbindungsglas zwischen
den zusammenstellenden Teilen der Einschmelzung, da man ohne ein derartiges Glas praktisch keine gasdichte
Verbindung zustande bringen kann. An das Glas müssen
selbstverständlich -nil Rücksicht auf die hohen Temperaturen und die aggressive Atmosphäre, denen
die Verbindungen sowohl bei der Herstellung als auch
im Betrieb der Lampen ausgesetzt werden, hohe Anforderungen gestellt werden.
Bei einer aus der Zeitschrift »Elektro-Welt«, 1965,
S. 401 bis 403, bekannten Gasentladungslampe eingangs erwähnter Art ist das ringförmige Abschlußelement
im zylinderförmigen Kolbenteil mit Hilfe von Schmelzkeramik, also einem Verbindungsglas, befestigt.
Ebenso erfolgt die Verbindung zwischen Abschlußelement und Stromzuführungselement. Es stehen
hierbei somit zwei Verbindungsnähte mit der Lampenatmosphäre in Kontakt und können von aggressiven
Bestandteilen dieser Atmosphäre angegriffen werden. Die Länge der Glasverbindungsnähte ist hierbei relativ
klein. Eine sichere Abdichtung von Hochdrucklampen dieser Art läßt sich mit der bekannten Konstruktion
nicht erreichen.
Lampen der obenstehenden Konstruktionen haben sich in der Praxis bewährt, aber durch die besondere
schwierige Bearbeitung ist der Prozentsatz an Lampen, die unmittelbar nach der Herstellung zurückgewiesen
werden müssen, sehr groß. Die ErFi' ;ung bezweckt, dies zu verbessern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasentladungslampe
eingangs erwähnter Alt mit einem einwandfreien gasdichten Abschluß des Lampenkolbens
zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Abschlußelement an den Kolben gesintert
ist und die Lampe weiter mit einem sich auf dem Ende des zylinderförmigen Kolbenteils und dem darin
befindlichen Abschlußelement abstützenden, aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid bestehenden
Deckel mit einer öffnung für das Stromzuführungselement versehen ist, welcher Deckel durch ein
Verbindungsglas mit einem Schmelzpunkt höher als 800° C und niedriger als der des Kolbenmaterials und
des Metalls der Stromzuführur.gen mit dem Kolben, dem Abschlußelement und dem Stromzuführurgselemeu
gasdicht verbunden ist.
Hierbei ist das Abschlußelement an den Kolben gesintert, so daß die beiden Teile praktisch eine bauliche
Einheit ohne jeglichen Zwischenspalt bilden. Darüber hinaus wird bei der Lampe nach der Erfindung ein aus
Aluminiumoxid bestehender ringförmiger Deckel aufgesetzt, der mit dem Kolben, dem Abschlußelement
und dem Stromzuführungselement mit Hilfe eines hochschmelzenden Verbindungsglases gasdicht verbunden
ist. Auf diese Weise werden die mit Verbindungsglas gefüllten Nähte zwischen dem Lampeninnenraum
und der Außenwand so verlängert, daß in jedem Fall ein einwandfreier gasdichter Abschluß des Lampenkolbens
gewährleistet ist, selbst wenn das mit der Lampenatmosphäre in Kontakt stehende Verbindungsglas
durch aggressive Bestandteil der Lumpt-.u-aiuiOSy'r-'irz
etwas angegriffen werden sollte.
Gegebenenfalls kann ein zusätzlicher Glasrand in der Ecknahi zwischen dem Stromzuführungselemen*
und dem Deckel angebracht werden. Dieser Glasrand befindet sich an der Außenseite der ganzen Konstruktion
und kann somit nicht von der aggressiven Atmosphäre des Entladungsraumes angegriffen werden.
Bei einer beso.iders vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gasentladungslampe ragt der
Deckel seitlich über den zyiinderförmigen Kolbenteil
hinaus und befindet sich in der zwischen diesen beiden Teilen gebildeten Ecknaht ein Verbindungsglasrand.
Dadurch wird ein noch zuverlässigerer gasdichter Abschluß erhalten.
Ebenso wie bei Niederdruck-Natriumlampen ist bei erfindungsgemäßen Lampen ein evakuierter oder mit
inertem Gas, beispielsweise Argon, gefüllter Außenkolben verwendbar, in dem die Umhüllung des eigentlichen
Entladungsgefäßes angeordnet ist. Dieser Außenkolben dient ebenso wie bei den Niederdruck-Natriumlampen
als Wärmeisolator.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung von elektrischen Gasentladungslampen
der beschriebenen Art, die mindestens ein Alkalimetall, vorzugsweise Natrium, Quecksilber und mindestens ein
Edelgas, insbesondere Xenon, enthalten.
Das Verfahren ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zunächst in einer gesonderten Bearbeitung
beide ringförmigen Abschlußelemente an den Kolben gesintert werden, danach in einer inerten Atmosphäre
mit Hilfe des Verbindungsglases ein Stromzuführungselement und ein Deckel gasdicht befestigt
werden, wonach durch die Öffnung im anderen Abschlußelement Quecksilber und das Alkalimetall in den
Entladungsraum gebracht wird und darauf das zweite Stromzuführungselement und der zweite Deckel auf
gleiche Weise in einer inerten Atmosphäre gasdicht befestigt werden, wobei dafür gesorgt wird, daß sich das
Edelgas im Entladungsraum befindet.
Vorzugsweise erfolgt das Einführen des Alkalimetalls, die Befestigung des zweiten Stromzuführungselementes
und des zweiten Deckels in einer Glocke, in der sich eine inerte Atmosphäre des Edelgases befindet.
Zweckmäßigerweise werden vor dem Anbringen des Stromzuführungselsmentes dieses Element, der Deckel
und eine bestimmte Menge des Verbindungsglases zu einem hantierbaren Ganzen vereint, das auf das Abschlußelement
gesetzt wird, wobei das Stromzuführungselement durch die öffnung des Abschlußelementes
gesteckt wird.
Ausführungsbeispieie der Erfindung sind in der
Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. t eine Ansicht einer Ausführungsform einer elektrischen Gasentladungslampe, aus der die allgemei
ne Konstruktion hervorgehl,
F i g. 2 eine detaillierte Darstellung der Konstruktion der gasdichten Befestigung des Abschlußelementes, des
Deckels und des Stromzuführungselementes.
F i g. 3 eine Abänderung der Konstruktion nach Fig. 2,
F i g. 4 eine Zusammenstellung eines Siromzuführungselementes
und eines Deckels, wie diese beim Verfahren zur Herstellung einer Gasentladungslampe verwendet
wird,
F i g.5 einen Apparat zur Herstellung einer Gasentladungslampe und insbesondere zur Herstellung der
gasdichten Abschlüsse,
F i g. 6 eine Abwandlung der Konstruktion nach Fig. 1.
In F i g. 1 ist 1 der Kolben eines Entladungsraumes 2.
iry Hpm fiinp Ciajcf;ntladiing erzeugt wgrdgQ ksKK in
einer Atmosphäre, die beispielsweise aus Natriumdampf, Quecksilberdampf und einem Edelgas, beispielsweise
Xenon, besteht Der Kolben 1 besteht aus durchscheinendem,
dicht gesintertem Aluminiumoxid. An den Enden des Entladungsraumes 2 befinden sich die Elektroden
3 und 4, die auf bekannte Weise konstruiert sind und unter anderem eine Wolframwendel enthalten. Die
Elektroden 3 und 4 sind an Stromzuführungselementen 3 und 6 befestigt, die aus Niobiumröhrchen bestehen.
Mit 7 und 8 sind zwei Abschlußelemente angedeutet.
die ebenfalls aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid bestehen; sie sind durch Sinterung an
dem Kolben 1 befestigt. Mit 9 und IO sind zwei Deckel
angedeutet, die ebenfalls aus dicSl gesintertem, durch'
S scheinendem Aluminiumoxid bestehen und sowohl an dem Kolben I als auch an den Abschiußelementen 7
und 8 befestigt sind. Die Entladungsröhre ist innerhalb eines aus beispielsweise Hartglas bestehenden Außenkolbens
11 !angeordnet. Dieser Außenkolben besitzt
ίο eine Quetschung 12, in der zwei Haltedrähte 13 Urid;;f4
befestigt sind.die zugleich als Stromzuführung für die
Elektrode 4 bzw. die Elektrode 3 wirksam sind. Mit 15 und 16 sind zwei streifenförmige Verbindungselemente
angedeutet, welche die Elektroden 3 und 4 mit den HaI-tedrähten 14 bzw. 13 verbinden. Um den Haltedraht !4
befindet sich zur Abschirmung ein Quarzrohr 17. Mit 18 und 19 sind zwei Getterringe angedeutet, die das Vakuum
im Außenkolben 11 aufrechterhalten.
In F1 g. 2 ist in vergrößertem Maßstab die Kv,n.itruktion
des oberen Endes der Gasentladungsröhre aus F i g. 1 dargestellt. In dieser Figur haben entsprechende
Teile dieselben Bezugsziffern wie in Fig. I. Mit den dicken schwarzen Linien 20 ist angegeben, daß das Abschlußelement
7 aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid in dem aus demselben Material bestehenden
Kolben 1 festgesintert ist. Mit 21 ist ei' Verbindungsglf angegeben, mit dem. wie aus der figur
ersichtlich ist, das Stromzuführungselement 6 sowohl am Deckel 9 als auch am Abschlußelcment 7 befestigt
ist. Auch befindet sich dieses Verbindungsglas zwischen dem Deckel 9 einerseits und dem Kolben 1 und dem
Abschlußelement 7 andererseits. Durch die große Länge und die günstige Lage dieses Verbindungsglases
wird ein ausgezeichneter vakuumdichter Abschli'ß erhalten. In der innerhalb des Entladungsraumes liegenden
Ecknaht zwischen dem Stromzuführungselemcnt 6 und dem Abschlußelement 7 befindet sich nahezu kein
Glas, das von der aggressiven Atmosphäre im Gasentladungsraum angegriffen werden könnte. In -er Eck-
naht an der Außenseite befindet sich zwar ein Glasrand,
aber dort gibt es keine Gefahr vor Angriff durch die aggressive Atmosphäre. Die eigentliche Elektrode
besteht aus einem im Stromzuführungselement 6 befestigten und beispielsweise aus Molybdän bestehenden
Element 22. Dieses Element ist beispielsweise auf bekannte Weise mit Titan an der Röhre 6. die aus Niobium
bestehen kann, befestigt. Das Ende des Elementes 22 ist stiftförmig ausgebildet und mit einem Wolframstift
23 verbunden. Mit 24 ist eine Woiframwende! 3Π-gedeutet,
die sich um den stiftförmigen Teil und den
Stift befindet. Diese Wolframwendel kann gewünschtenfalls
mit leicht elektronenernitüerendem Material
bedeckt werden.
Die in Fi g. 3 dargestellte Abwandlung des Abschlus-
ses zeigt dieselben Elemente wie F i g. 2, und diese sind mit denselben Bezugsziffern angedeutet Der Deckel 9
ha,Lbei difser Ausführungsform einen größeren Durchfn^ser
sis der Körnen f. Dadurch kann sich in der Ecknant
zwischen dem Deckel 9 und dem Kolben 1 ein
Glasrand 28 bilden, der eine zusätzliche Gewä'hr für
einen guten gasdichten Abschluß bildet.
Bei der Herstellung einer derartigen Gasentladungslampe
wird zunächst der Kolben 1 mit den AbschluS-elementen
7 und 8 versehen. Diese Abschlußelemente sind mit einer Öffnung versehen» in der das Stromzufuhrungselement
befestigt werden muß. Dies geschieht vorzugsweise auf die folgende Weise. Man macht eine
wie in Fig.4 dargestellte Zusammenstellung aus dem
röhrenförmigen Stromzuführungselement 6 mit der daran befestigten Elektrode 22, 23.24. Um die Röhre 6
wird der Deckel aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid 9 angeordnet. Über und unter diesem
Deckel werden Kinge 25 bzw. 26 angeordnet, die aus einem glasartigen oder glasbildendcn Material bestehen,
und beispielsweise eine Zusammensetzung aufweisen, wie diese in der britischen Palentschrift
10 19 821 ueschrieben worden ist- Mit 27 ist ein schmaler
Streifen oder Draht, beispielsweise aus Molybdän,
angedeutet, der am Stromzuführungselement 6 befestigt ist. Dieser dient dazu, zu verhüten, daß das Stromzufuh-ungselement
6 durch die öffnung des Deckels 9 fällt, und zur Gewährleistung der richtigen Lage der
Elektrode in dem Kolben 1. Nachdem die ganze Zusammenstellung nach der Figur hergestellt ist, wird diese
auf das Abschlußelement gestellt, wobei das Stromzufuhrungselement
6 durch die öffnung in diesem Abschlußclement geschoben wird. Darauf werden durch
Erhitzung die Ringe 25 und 26 zum Schmelzen gebracht. Das geschmolzene Glas heftet sowohl das
Stromzuführungselement 6 an den Deckel 9 als auch an das Abschlußelement. Zugleich bildet sich eine Glasschicht
zwischen dem Abschlußelement und dem Dekkel. wie bereits in F i g. 2 dargestellt ist.
In F i g. 5 ist ein Gerät dargestellt, mit dem die Abschlüsse
einer Gasentladungslampe hergestellt werden können. Dieses Gerät bestei"· aus einer Glocke 30. die
mit Hilfe von Dichtungen 31 mit einem Gestell verbunden ist .n der Glocke 30 befindet sich ein Innenkolben
32. der an der oberen Seite mit einer öffnung versehen ist. In dem Innenkolben 32 ist ein durch Wasser kühlbarer
Metallblock 36 angeordnet. Das Wasser kann bei 37 zugeführt und bei 38 abgeführt werden. Um den Block
36 herum befindet sich ein Quarzkragen 39, in deiis vier
Wolframstifte 40 abgestützt werden. Diese Stifte 40 unterstützen ihrerseits an der oberen Seile einen aus Graphit
bestehenden Zylinder 41. In Höhe des Graphitzylinders 41 befindet sich um die Glocke 30 eine Hochfrequenzheizwendel
42.
Bei der Herstellung des gasdichten Abschlusses des aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid
bestehenden Kolbens 43 verfährt man wie folgt. Es wird von dem Kolben 43 ausgegangen, in dem be
reiis die Abschlußelemente 44 bzw. 45 festgesintert sind und auf der die Zusammenstellung nach F i g. 4 an
einem Ende angeordnet ist. Das Ganze wird in den Metallblock 36 gestellt. Danach wird der Innenkolben 32
angebracht Dann werden ein Stift 35, ein Zwischenstück 33 und eine Feder 34 angeordnet Darauf wird die
Glocke 30 angeordnet,,wodurchigleichzeitig der Stift
35 die Zusammensteilung^äch"Fi"g74 andrückt Nachdem
all diese Teile angeordnet siricL wird das Kühlwasser
bei 37 zugeführt und der gqnze Raum innerhalb der Glocke 30 und dem Kolben 43 mit inertem Gas, beispielsweise
Argon, gefüllt. Dann wird mit Hilfe der Hochfrequenzwendel 42 der Graphitzylinder 41 erhitzt,
bis die Ringe 48 aus glasbildendem Material schmelzen und der Deckel 49 und das Stromzuführungselement 50
mit dem Kolben 43 und dem Abschlußelement 44 gasdicht verbunden werden. Nach Abkühlung können die
Glocke 30 und der Innenkolben 32 entfernt werden.
Darauf kann man den Kolben 43 mit dem hergestellten
Abschluß entfernen.
Zur Herstellung des Abschlusses an dar anderen Seite
kann man auf dieselbe Weise verfahren. Bevor jedoch dieser Abschluß hergestellt wird, kann die erforderliche
Menge Quecksilber in den Kolben eingegeben werden. Dies braucht nicht in einer inerten Atmosphäre
zu erfolgen. Das Eingeben von Alkalimetall muß allerdings in einer inerten Atmosphäre geschehen. Dazu
kann man dasselbe Gerät verwenden. Dabei verfährt man wie folgt. Der an einer Seite abgedichtete Kolben
wird in den Block 36 gestellt Dann wird der Innenkolben 32 angebracht, wonach über die Zufuhr 46 ein inertes
Gas. beispielsweise Argon, zugeführt wird. Die Abfuhr 47 ist dabei geschlossen. Das Gas füllt den ganzen
Raum innerhalb des Innenkolbens 32 und es wird dafür
gesorgt, daß auch der Kolben 43 mit diesem Gas gefüllt wird. Das ine"»· Gas fließt an der Oberseite aus dem
Innenkolben ,«.. Dann wird durch diese öffnung die erforderliche
Menge Alkalimetall, beispielsweise Natrium, in den Kolben 33 gegeben. Danach wird die Zusammenstellung
nach F i g. 4 auf dem Kolben angeordnet. Nach wie vor fließt dabei inertes Gas. Danach wird
die Andrückvorrichtung 33, 34. 35 und die Glocke 30 angebracht Die Zufuhr 46 wird geschlossen und über
47 wird der ganze Raum innerhalb der Glocke 30 evakuiert Dann wird über 46 das in der fertigen Lampe
erforderliche Edelgas, beispielsweise Xenon, zugeführt. Danach wird durch Erhitzung der zweite Abschluß auf
gleiche Weise wie der erste Abschluß hergestellt.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 6, die zum größten
Teil der nach F i g. I entspricht, ist im oberen röhrenförmigen Stromzuführungselement 60 ein Stift 61
angeordnet, der bei 62 im Außenkolbcn befestigt ist Dieser Stift 61 paßt mit etwas Spielraum in das röhren-
förmige Element 60. Im Betrieb der Lampe, bei dem die
eigentliche Entladungsröhre 63 sehr warm werden kann, kann diese sich an der Oberseite unbehindert ausdehnen.
Der Stift 61 und die Röhre 60 verschieben sich dabei gegeneinander. Die Stromzufuhr zum Element 60
erfolgt über den biegsamen Draht 64. der einerseits mit diesem Element 60 und jandjrjer«its^rnit?dern in der
Quetschung 65 eingesdfm^zsnerifPo|drtht^6 verbunden
ist
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
609 623/60
Claims (1)
1. Elektrische Gasentladungslampe mit einem Kolben aus durchscheinendem, dicht gesintertem
Aluminiumoxid und gasdicht eingeführten Stromzuführungen, wobei der Kolben an der Stelle der
Stromzuführungen einen zylinderförmigen Teil aufweist, in dem ein aus durchscheinendem, dicht gesintertem
Aluminiumoxid bestehendes ringförmiges Abschlußelement gasdicht angebracht ist, in welchem
das Stromzuführungselement mit Hilfe eines Verbindungsglases mit einem Schmelzpunkt höher
als 8000C und niedriger als der des Kolbenmaterials und des Metalls der Stromzuführungen gasdicht befestigt
ist, dadurch gekennzeichnet, daß das AbEchlußelement (7 bzw. 8) an den Kolben (1)
gesintert ist und die Lampe weiter mit einem sich äüf dem Ende des zyünderförmigen Kolbenteils und
dem darin befindlichen Abschlußelement abstützenden, aus durch: cheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid
bestehenden Deckel (9 bzw. 10) mit einer Öffnung für das StromzufOhrungselement (6
bzw. 5 versehen ist, welcher Deckel durch ein Ver-Die
Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Gasentladungslampe mit einem Kolben aus durchscheinendem,
dicht gesintertem Aluminiumoxid und gasdicht eingeführten Stromzuführungen, wobei der Kolben an
der Stelle der Stromzuführungen einen zyünderförmigen Teil aufweist, in dem ein aus durchscheinendem,
dicht gesintertem Aluminiumoxid bestehendes ringförmiges Abschlußelement gasdicht angebracht ist, in welchem
das Stromzuführungselement mit Hilfe eines Ver-
bindungsglases mit einem Schmelzpunkt höher als 800°C und niedriger als der des Kolbenmaterials und
des Metalls der Stromzuführungen gasdicht befestigt
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL6704681 | 1967-03-31 | ||
| NL676704681A NL154865B (nl) | 1967-03-31 | 1967-03-31 | Elektrische gasontladingslamp met een omhulling van dichtgesinterd aluminiumoxyde en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke gasontladingslamp. |
| DEN0032128 | 1968-02-15 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1639086A1 DE1639086A1 (de) | 1970-05-27 |
| DE1639086B2 DE1639086B2 (de) | 1975-10-23 |
| DE1639086C3 true DE1639086C3 (de) | 1976-08-12 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2548732C2 (de) | Elektrische Entladungslampe | |
| DE2641880C2 (de) | ||
| DE69318226T2 (de) | Hochdruckgasentladungslampe | |
| DE2212536C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Leuchtstofflampen | |
| DE2362528A1 (de) | Am ende abgerundete halogenlampe mit spiralfoermigem pumprohr und verfahren zur herstellung | |
| DE2833896A1 (de) | Einschmelzung fuer stromzufuehrungen bei elektrischen lampen | |
| EP0086479A2 (de) | Hochdruckentladungslampe | |
| DE1571502A1 (de) | Verfahren zum Verschliessen einer Roehre aus feuerfestem Oxid-Material | |
| DE69405181T2 (de) | Hochdruck-Entladungslampe | |
| DE2154712C3 (de) | Abdichtung für eine elektrische Lampe | |
| DE663337C (de) | Verfahren zum Einschmelzen von Wolframdraht in Quarz mittels Zwischenglaeser | |
| DE2548301C3 (de) | Natriumdampf-Hochdrucklampe | |
| DE2307192C3 (de) | Hochdruckentladungslampe | |
| DE1615291B2 (de) | Elektrische heizvorrichtung | |
| DE2920042A1 (de) | Kurzbogenentladungslampe | |
| DE2713702C3 (de) | ||
| DE2747258A1 (de) | Elektrische gasentladungslammpe | |
| DE1639086C3 (de) | Elektrische Gasentladungslampe mit einem Kolben aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| AT158316B (de) | Entladungsröhre. | |
| DE2032277A1 (de) | Stromzuführungskonstruktion fur kera mische Entladungslampen | |
| DE615145C (de) | Elektrische Entladungslampe, die Dampf schwer fluechtigen Metalls und eine oder mehrere auf einer Quetschstelle aufgestellte Elektroden enthaelt | |
| DE1639086B2 (de) | Elektrische Gasentladungslampe mit einem Kolben aus durchscheinendem, dicht gesintertem Aluminiumoxid und Verfahren zu Ihrer Herstellung | |
| DE3855395T2 (de) | Natriumhochdrucklampe, gefüllt mit bestimmter Natriumamalgamquantität | |
| DE1005184B (de) | Elektrische Gasentladungsvorrichtung, insbesondere Quecksilberdampf-Hochdrucklampe | |
| DE3037223A1 (de) | Entladungslampe |