DE19630565B4 - Electrodeless gas discharge lamp - Google Patents
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Abstract
Elektrodenlose Entladungslampe mit einer aus einer Gasmischung bestehenden Gasfüllung zur Erzeugung einer entsprechenden gasspezifischen Resonanzstrahlung, wobei das Lampengefäß aus Glas besteht und die Entladungslampe innerhalb eines metallischen Gehäuses anordenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lampengefäß (1) samt Hochfrequenzspule (6) sowie ggf. elektronischen Bauelementen (5) auf einer direkt und wärmeleitend mit dem Deckel (3) des Lampengehäuses (10) verbundenen Leiterplatte (2) angeordnet ist, und der Deckel (3) in Form und Material derart beschaffen bzw. gestaltet ist, dass er in montierter Solllage das Gehäuse HF-dicht abschließt.electrodeless Discharge lamp with a gas mixture consisting of a gas mixture for generating a corresponding gas-specific resonance radiation, wherein the Lamp vessel made of glass exists and the discharge lamp can be arranged within a metallic housing is, characterized in that the lamp vessel (1) together with high-frequency coil (6) and possibly electronic components (5) on a direct and heat-conducting with the cover (3) of the lamp housing (10) connected circuit board (2) is arranged, and the lid (3) is designed or designed in shape and material such that: he completed the housing RF-tight in mounted position.
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrodenlose Gasentladungslampe, welche mit einer Gasmischung gefüllt ist und eine entsprechende gasspezifische elektromagnetische Resonanzstrahlung erzeugt, wobei das Lampengefäß, d.h. das Entladungsgefäß aus Glas besteht.The The invention relates to an electrodeless gas discharge lamp, which filled with a gas mixture is and a corresponding gas-specific electromagnetic resonance radiation generated, wherein the lamp vessel, i. the discharge vessel made of glass consists.
Lampen dieser Art werden für Resonanzmessungen beispielsweise mit einer Stickoxidfüllung im ultravioletten Spektralbereich eingesetzt. Diese Lampen weisen dabei keine inneren, d.h. innerhalb des Glaskörpers eingebrachten Elektroden auf. Die entsprechende gasspezifische Strahlung wird durch eine Plasma-Entladung erzeugt. Wichtige Betriebsparameter sind daher zum einen die gefüllten Konzentrationsverhältnisse der Gasfüllung sowie derjenige Partialdruck des Gases bzw. der Gaskomponente, die für die erwünschte Strahlung maßgeblich ist. Die genannte Plasma-Entladung wird dabei über eine hochfrequent beaufschlagte Spule erzeugt. Die Strahlungserzeugungsmechanismen bei der Plasma-Entladung sind im wesentlichen Stoßionisationsvorgänge. Bei diesen Stoßionisationsvorgängen werden die Moleküle des Gases entweder dissoziiert und/oder teilweise oder ganz von ihren Elektronenhüllen befreit. Die dazu nötige Energie entnimmt das Gas aus dem Hochfrequenzfeld.lamps of this kind will be for Resonance measurements, for example with a nitrogen oxide filling in used in the ultraviolet spectral range. These lamps are included no inner, i. electrodes inserted within the vitreous body on. The corresponding gas-specific radiation is by a Plasma discharge generated. Important operating parameters are therefore on the one hand the filled one concentration ratios the gas filling and that partial pressure of the gas or the gas component, the for the desirable Radiation decisive is. The said plasma discharge is acted upon by a high frequency Coil generated. The radiation generation mechanisms in the plasma discharge are essentially impact ionization processes. at these impact ionization processes the molecules the gas either dissociated and / or partially or completely from their electron shells freed. The necessary Energy takes the gas from the high frequency field.
Durch die Tatsache, daß die genannten Lampen keine Elektroden besitzen, ist auch die sonst übliche Gasaufzehrung an Elektroden hierbei nicht vorhanden. Elektrodenlose Lampen dieser Art sind in den meisten Fällen fest in ein Lampengehäuse eingebaut. Es ist dabei vorgesehen, daß die Lampe nur im Falle der Beschädigung gewechselt werden sollte. Da die Entladungslampe, die mit einer spezifischen Füllung gefüllt ist, in der Regel auch eine spezifische Strahlung bzw. Strahlung in einem spezifischen Spektralbereich erzeugt, muß bei Resonanzmessungen unterschiedlicher Gase auch jeweils eine andere Strahlungsquelle verwendet werden. Oftmals sind die Lampen Gegenstand einer gesamten Meßeinrichtung. So müssen dann im Falle unterschiedlicher zu vermessender Gaskomponenten die Strahlungsquellen oft aufwendig mitsamt ihrem Gehäuse und ggf. elektronischen Komponenten ausgetauscht werden. Zudem ergibt sich ein weiteres Problem der optimierten Justage der gewünschten emittierten Strahlung. Bei unterschiedlichen Gasentladungslampen ergeben sich natürlich aufgrund einer entweder anderen Befüllung oder einer Beaufschlagung bei anderen Energien unterschiedliche Optimalparameterter jede Lampe. Um eine optimale Strahlungsemission in jedem Fall zu gewährleisten, bedarf es daher bei Entladungslampen der bekannten Art oft auch des Austausches von elektronischen Komponenten. Insgesamt wird damit der Wechsel der Strahlungsquelle aufwendig.By the fact that the mentioned lamps have no electrodes, is also the usual Gasaufzehrung at electrodes hereby not available. Electrodeless lamps this Kind are in most cases firmly in a lamp housing built-in. It is envisaged that the lamp changed only in case of damage should be. Because the discharge lamp, which is filled with a specific filling, usually also a specific radiation or radiation in one generated specific spectral range, must be different in resonance measurements Gases also each a different radiation source can be used. Often the lamps are the subject of an entire measuring device. So have to then in the case of different gas components to be measured the Radiation sources often consuming together with their housing and possibly electronic components are exchanged. In addition, results Another problem of optimized adjustment of the desired emitted radiation. For different gas discharge lamps result of course due to either another filling or loading at different energies different optimal parameters each lamp. In order to ensure optimal radiation emission in each case, Therefore, in discharge lamps of the known type, it is also often necessary to use the Exchange of electronic components. Overall, it will the change of the radiation source consuming.
Aus der Schrift „The Review of Scientific Instruments", Vol. 32, 1961, Nr. 6, S. 688-692, ist eine elektrodenlose Entladungslampe mit einer aus einer Gasmischung bestehenden Gasfüllung zur Erzeugung einer entsprechenden gasspezifischen Resonanzstrahlung bekannt. Das Lampengefäß besteht aus Glas. Die Entladungslampe ist innerhalb eines metallischen, mit einem Deckel verschließbaren Gehäuses angeordnet. Das Lampengefäß samt Hochfrequenzspule sowie elektronische Elemente sind auf einer Montageplatte angeordnet.Out the scripture "The Review of Scientific Instruments ", Vol. 32, 1961, No. 6, pp. 688-692, is an electrodeless discharge lamp with a gas mixture consisting of a gas mixture to produce a corresponding Gas-specific resonance radiation known. The lamp vessel consists of Glass. The discharge lamp is within a metallic, with a lid closed housing arranged. The lamp vessel including radio-frequency coil and electronic elements are arranged on a mounting plate.
Die
Schrift
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine elektrodenlose Lampe der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß der Wechsel derselben einfacher ist.Of the Invention was the object of an electrodeless lamp of generic type further develop to the effect that the Changing it is easier.
Die gestellte Aufgabe wurde erfindungsgemäß bei einer elektrodenlosen Lampe der gattungsgemäßen Art entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The Asked object was inventively in an electrodeless Lamp of the generic type solved according to the features of claim 1. Further advantageous embodiments The invention are specified in the subclaims.
Das Wesen der Erfindung besteht hierbei darin, die Hochfrequenzspule direkt auf einer Leiterplatte zu fixieren. Innerhalb der Hochfrequenzspule ist dann die elektrodenlose Lampe, d.h. der Glaskörper derselben eingeschoben. Die Leiterplatte ist dabei direkt und wärmeleitend mit dem oder ggfs. einem Teil des Deckels verbunden, mit dem das Lampengehäuse insgesamt verschlossen wird. Damit wird erreicht, daß bei Öffnen des Deckels die Lampe mitsamt ggf. elektronischen Elementen auf der Leiterplatte und mitsamt der HF-Spule aus dem Gehäuse entnommen werden kann. Die Leiterplatte ist dabei mit dem metallischen Deckel über Wärmeableitungselemente verbunden. Diese führen die von der HF-Spule und von dem Ansteuertransistor erzeugte Wärme in geeigneter Weise aus dem Lampengehäuse heraus und nach außen auf eine geeignete Abstrahlfläche ab.The Essence of the invention consists in this, the radio-frequency coil to fix directly on a printed circuit board. Inside the radio frequency coil is then the electrodeless lamp, i. the vitreous body of the same inserted. The printed circuit board is direct and thermally conductive connected to the or possibly a part of the lid with which the lamp housing is completely closed. This ensures that when opening the Cover the lamp together with any electronic elements on the Printed circuit board and taken together with the RF coil from the housing can be. The circuit board is connected to the metallic cover via heat dissipation elements. These lead the heat generated by the RF coil and the drive transistor in a suitable Way out of the lamp housing out and out to a suitable radiating surface.
Der Deckel ist in Form und Material derart beschaffen bzw. gestaltet, dass er in montierter Solllage das Gehäuse HF-dicht abschließt.Of the Lid is designed and shaped in shape and material, that he completes the housing RF-tight in mounted target position.
In der Soll-Position des montierten Lampengehäuses, d.h. mit eingebrachtem Deckel, auf welchem die Lampenelemente angeordnet sind, weist das Gehäuse wiederum eine Öffnung an der Stelle auf, an der die Strahlung emittierende Fläche des Lampengehäuses in dieser Soll-Einbaulage liegt. Diese Öffnung ist gegenüber der abstrahlenden Fläche etwas überdimensioniert, so daß in dieselbe ein Schraubelement einbringbar ist. Dieses Schraubelement ist mit einer mittigen Öffnung versehen, durch die Licht emittieren kann. Somit besteht das Schraubelement im Prinzip aus einem einschraubbaren Hohlzylinder, der das Lampengefäß in eingeschraubter Soll-Lage um eine kurze Strecke übergreift. In geeigneter Position ist darüber hinaus innerhalb des Hohlzylinders eine Nut angeordnet innerhalb der ein Dichtring einliegt. Dieser hält im Prinzip das aus Glas bestehende Lampengefäß innerhalb des metallischen Hohlzylinders in federgedämpfter Weise in Soll-Position. Bei dem Auswechseln der Lampe ist dabei zuerst dieser mit Außengewinde versehene Hohlzylinder aus dem Gehäuse herauszuschrauben und sodann der Deckel mitsamt der Leiterplatte und den darauf angeordneten Lampenelementen entnehmbar. Dadurch wird eine leichte Austauschbarkeit gewährleistet, nämlich daß die Lampe sowie maßgebende elektrische Bauteile in unterschiedlicher gewünschter Gaszusammensetzung einsetzbar sind.In the desired position of the mounted lamp housing, ie with the lid on which the lamp elements are arranged, the housing in turn has an opening at the point at which the radiation emitting surface of the Lamp housing is in this nominal installation position. This opening is slightly oversized relative to the radiating surface, so that in the same a screw element can be introduced. This screw is provided with a central opening through which light can emit. Thus, the screw consists in principle of a screw-in hollow cylinder, which engages over the lamp vessel in screwed-target position by a short distance. In a suitable position beyond a groove within which a sealing ring rests within the hollow cylinder is arranged. This holds in principle the glass lamp vessel existing within the metallic hollow cylinder in a spring-damped manner in the desired position. When replacing the lamp while this externally threaded hollow cylinder is first unscrew out of the housing and then the cover together with the circuit board and the lamp elements arranged thereon removable. This ensures an easy interchangeability, namely that the lamp and authoritative electrical components can be used in different desired gas composition.
Jede Lampe für sich ist mit den entsprechend auf der Leiterplatte zugeordneten elektrischen Elementen hinsichtlich ihrer Betriebsparameter und der abzugebenden Soll-Strahlung voroptimiert. So können eine Reihe von unterschiedlichen Gasmischungen und somit auch unterschiedlichen Abstrahlenergien je nach gewünschter Spektralstrahlung in das Gehäuse auf einfache Weise eingelegt bzw. ausgetauscht werden. Wird also die vorhandene Lampe gegen eine andere mit anderem Abstrahlbereich getauscht, so werden nicht nur die Lampengefäße ausgetauscht, sondern auch deren direkte elektrische Bauelemente, so daß jede Lampe für sich auch die jeweiligen spezifischen elektronischen und elektrischen Bauteile aufweist, um nach Auswechseln optimal zu arbeiten. Dadurch, daß Lampe sowie elektrische Bauelemente in Verbindung mit der Leiterplatte, die an dem Deckel des Gehäuses befestigt ist, eine Einheit bilden, ist der Wechsel extrem leicht und jede Lampe für sich nach Einsetzen auch hinsichtlich ihrer Betriebsparameter durch die jeweils eigenen Bauelemente elektrisch vorjustiert.each Lamp for itself is associated with the corresponding on the circuit board electrical elements in terms of their operating parameters and the pre-optimized target radiation to be delivered. So can a bunch of different Gas mixtures and thus also different Abstrahlergien depending on the desired Spectral radiation in the housing simply inserted or replaced. So will the existing lamp exchanged for another with another radiation range, so not only the lamp vessels are replaced, but also their direct electrical components, so that each lamp for themselves the respective specific electronic and electrical components has to work optimally after replacement. Because of that lamp and electrical components in connection with the printed circuit board, the on the lid of the housing is attached, form a unit, the change is extremely easy and every lamp for after insertion also in terms of their operating parameters by the respective own components electrically pre-adjusted.
Darüber hinaus weist die Lampe auch weitergehende Verbesserungen auf wie beispielsweise, daß im Bereich des Austrittsfensters des zylindrischen Glaskörpers ein anderer Transmissionsgrad vorliegt als beim gesamten übrigen Glaskörper. Des weiteren ist in vorteilhafter Ausgestaltung die Position der Entladungslampe und der Hochfrequenzspule so gewählt, daß der Ort der Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung in Bezug auf das Austrittsfenster des Glaskörpers mindestens einen Abstand hat, der dem Radius des in der Hochfrequenzspule befindlichen Glaskörpers entspricht. Des weiteren weist das Lampengehäuse den besagten Grundkörper und den entsprechend erfindungsgemäßen Deckel auf, wobei der Deckel hochfrequenzdicht in den Grundkörper eingepaßt ist und Stützpunkte zur Fixierung der Leiterplatte enthält. Ferner weist der Grundkörper unterschiedliche Ausnehmungen auf, die den geometrischen Abmessungen der Lampe entsprechen.Furthermore the lamp also has further improvements such as that in the area the exit window of the cylindrical glass body another degree of transmission is present than the rest Vitreous. Furthermore, in an advantageous embodiment, the position of Discharge lamp and the radio frequency coil chosen so that the place of generation of the electromagnetic radiation with respect to the exit window of the vitreous has at least one distance, which is the radius of the located in the radio-frequency coil vitreous equivalent. Furthermore, the lamp housing the said body and the lid according to the invention on, wherein the lid is fitted high-frequency-tight in the body and bases contains for fixing the circuit board. Furthermore, the basic body has different Recesses corresponding to the geometrical dimensions of the lamp.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:One embodiment The invention is illustrated in the drawing and described in more detail below. Show it:
Die
Glaskörper
an sich sind zylindrisch, und der verdickte Glaskörperbereich
Wie
oben bereits aufgeführt,
ist der Deckel
Claims (8)
Priority Applications (1)
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| DE1996130565 DE19630565B4 (en) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | Electrodeless gas discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996130565 DE19630565B4 (en) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | Electrodeless gas discharge lamp |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE19630565A1 DE19630565A1 (en) | 1998-01-29 |
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Family
ID=7801178
Family Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2309828A2 (en) | 2009-10-07 | 2011-04-13 | Heraeus Noblelight GmbH | Method for operating an electrode-free discharge lamp |
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|---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-07-19 DE DE1996130565 patent/DE19630565B4/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| DE19630565A1 (en) | 1998-01-29 |
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