DE19801485A1 - Halogen-Metalldampflampe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halogen-Me­ talldampflampe mit einer Entladungsröhre aus Keramikmaterial.

Eine herkömmliche Halogen-Metalldampflampe bzw. Me­ tallhalogenidlampe weist üblicherweise eine Entladungsröhre mit einem Paar von Elektroden darin auf, eine äußere Röhre, welche die Entladungsröhre im evakuierten Zustand oder in ei­ nem Zustand enthält, der eine Füllung mit Inertgas, wie etwa N₂-Gas vorsieht, Schaftdrähte, die aus der Entladungsröhre heraus führen, um dem Paar von Elektroden in der Entladungs­ röhre von einem Sockel einer externen Beleuchtungsvorrichtung Strom zuzuführen, und ein Stromzufuhrelement, das in einer Basis oder einem ähnlichen Element vorgesehen ist bzw. aus diesem besteht und mit Enden der Schaftdrähte außerhalb der Entladungsröhre verbunden ist.

Die Entladungsröhre besteht aus Quarzglas mit transparenter oder durchscheinender Eigenschaft. Bei der her­ kömmlichen Halogen-Metalldampflampe ist es üblich, das Kera­ mikmaterial mit transparenter oder durchscheinender Eigen­ schaft für die Entladungsröhre verwendet wird, wie bei­ spielsweise in der ungeprüften und veröffentlichten japani­ schen Patentanmeldung TOKKAI (Hei) Nr. 6-196131 offenbart.

Ein Metallhalogenid als Leuchtstoff, ein Edelgas, wie etwa Argongas zum Starten eines Leuchtvorgangs und Queck­ silber sind in die Entladungsröhre gefüllt. Beispiele des Me­ tallhalogenids sind Natriumiodid, Tantaliodid und Dyspro­ siumiodid oder dergleichen. Die herkömmlichen Halogen-Metall­ dampflampen emittieren Licht mit einem Emissionsspektrum im sichtbaren Bereich durch Kombinieren mehrerer der vorstehend genannten Metallhalogenide. Die herkömmliche Halogen-Metall­ dampflampe ist über einen Stabilisator an eine elektrische Stromquelle angeschlossen. Der Strom ist deshalb so begrenzt, daß er einen vorbestimmten Wert während des Leuchtvorgangs nicht übersteigt.

Nunmehr wird der Leuchtbetrieb der herkömmlichen Halogen-Metalldampflampe erläutert.

Zunächst wird eine Entladung verursacht durch einen Durchschlag sowohl im Edelgas wie im Quecksilberdampf ge­ startet, wodurch Temperaturen auf den Innenwänden der Entla­ dungsröhre ansteigen. In Übereinstimmung mit dem Tempera­ turanstieg wird das in die Entladungsröhre gefüllte Metallha­ logenid verdampft. In Übereinstimmung mit dieser Verdampfung des Metallhalogenids wird das Licht aus der Entladungsröhre als Lichtleistung mit einem Emissionsspektrum abgestrahlt, das durch die verdampften Metallatome festgelegt ist.

Bei der vorstehend genannten herkömmlichen Halogen-Metall­ dampflampe wird zumindest eines der folgenden Verfahren (1) und (2) gewählt, um den Leuchtvorgang problemlos zu starten und wieder zu starten.

• (1) Gemäß diesem Verfahren wird eine Impulsspannung für den Startvorgang an das Paar der Elektroden mittels einer Zündvorrichtung angelegt, die außerhalb der Entladungs­ röhre angeordnet ist.
• (2) Gemäß diesem Verfahren wird das Paar der Elektroden mit einem Emittermaterial beschichtet, welches die Eigen­ schaft hat, Elektronen zu emittieren, und das aus einer Metalloxidverbindung, wie etwa Bariumoxid oder Scandium­ oxid, besteht.

Wenn bei der herkömmlichen Halogen-Metalldampflampe das Verfahren (1) verwendet wird, ist es jedoch unbedingt erforderlich, daß die Impulsspannung aus Sicherheitsgründen so stark wie möglich reduziert ist.

Wenn andererseits bei der herkömmlichen Halogen-Me­ talldampflampe das Verfahren (2) angewendet wird, tritt das Problem auf, daß das Leuchtstoff, das in die Entladungsröhre gefüllt werden muß, durch das Emittermaterial begrenzt ist. Insbesondere ist es nicht möglich, daß eine seltene Erdme­ tallverbindung, wie etwa Dysprosiumiodid, in die Entladungs­ röhre als Leuchtstoff gefüllt wird, weil das seltene Erdme­ tall eine chemische Reaktion mit dem Emittermaterial aus­ führt.

Bei der herkömmlichen Halogen-Metalldampflampe wird als Maßnahme zum Reduzieren der vorstehend genannten Impuls­ spannung vorgeschlagen, den aus Molybdän hergestellten Leiter benachbart zu der Entladungsröhre als Nachbarschaftsleiter anzuordnen. Das heißt, gemäß diesem Vorschlag wird zum pro­ blemlosen Starten und Wiederstarten des Leuchtvorgangs ein vorbestimmtes elektrisches Potential an den Nachbarschafts­ leiter von einer elektrischen Stromquelle angelegt, um den Durchschlag sowohl im Edelgas wie im Quecksilberdampf inner­ halb der Entladungsröhre auszulösen.

Im Fall, daß der Nachbarschaftsleiter bei der her­ kömmlichen Halogen-Metalldampflampe verwendet wird, besteht jedoch die Möglichkeit, daß der Nachbarschaftsleiter einen unerwünschten Einfluß auf den Leuchtstoff in der Entladungs­ röhre ausübt, weshalb die herkömmliche Halogen-Metall­ dampflampe, die mit dem Nachbarschaftsleiter ausgerüstet ist, für den praktischen Einsatz nicht geeignet ist. Der uner­ wünschte Einfluß besteht darin, daß, wenn der Nachbarschafts­ leiter bei der herkömmlichen Halogen-Metalldampflampe ver­ wendet wird, ein Photoelektron von dem Nachbarschaftsleiter aufgrund der hohen Energie von Strahlen abgestrahlt wird, die Ultraviolettstrahlung enthalten. Die Außenseite bzw. Außen­ fläche der Entladungsröhre wird dabei mit dem Photoelektron abgedeckt, so daß Alkalimetall, wie etwa Natrium, vom Innern der Entladungsröhre zum Äußeren derselben (d. h. in den Innen­ raum der äußeren Röhre) durch die Quarzglaswände ausleckt. Infolge davon ergibt sich eine Farbänderung des abgegebenen Lichts. Darüber hinaus wird die Lampenspannung während des Leuchtvorgangs erhöht, weshalb das Problem auftritt, daß die herkömmliche Halogen-Metalldampflampe nicht zum Leuchten ge­ bracht werden kann. Hinsichtlich des Problems, daß das Alka­ limetall in der Entladungsröhre in den Innenraum der äußeren Röhre ausleckt, ist festzustellen, daß dies ungeachtet des Zustands in der äußeren Röhre der Fall ist. Das heißt, das Problem tritt nicht nur im evakuierten Zustand deutlich auf, sondern auch in dem Zustand, daß N₂-Gas eingefüllt ist.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht an­ gesichts dieses Standes der Technik darin, eine Halogen-Me­ talldampflampe zu schaffen, die kostengünstig hergestellt werden kann und eine lange Lebensdauer aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demnach schafft die Erfindung mit anderen Worten eine Halogen-Metalldampflampe mit einer Entladungsröhre aus Keramikmaterial, die ein Paar von Elektroden sowie zumindest Metallhalogenid als Leuchtstoff enthält, und einem Nachbar­ schaftsleiter, der entweder benachbart zu der Entladungsröhre oder in Kontakt mit dieser angeordnet ist.

Durch diesen Aufbau bzw. diese Anordnung ist es möglich, zu verhindern, daß Alkalimetall in der Entladungs­ röhre von der Innenseite der Entladungsröhre zu deren Außen­ seite durch Wände der Entladungsröhre ausleckt, die aus Kera­ mikmaterial bestehen. Durch Nutzen des Effekts des Nachbar­ schaftsleiters kann die Halogen-Metalldampflampe mit kleiner Impulsspannung (Impulsenergie) problemlos starten und wieder­ starten, und außerdem ist es möglich, die Zeitdauern zu ver­ kürzen, die erforderlich sind, einen Leuchtvorgang bzw. einen Leuchtbetrieb zu starten bzw. wieder zu starten. Außerdem ist auf das Paar der Elektroden kein Emittermaterial aufgetragen, um die Impulsspannung zu reduzieren. Metallhalogenid, einschließlich seltene Erdmetalle, können deshalb in die Entladungsröhre als Leuchtstoff ohne Beschränkung bezüglich einer chemischen Reaktion mit Emittermaterial gefüllt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Halogen-Metalldampflampe sind die Entladungsröhre und der Nachbarschaftsleiter in einer äußeren Röhre angeordnet, die eine durchscheinende oder transparente Eigenschaft aufweist, und zwar entweder im evakuierten Zustand oder in einem Zu­ stand, in welchem Inertgas eingefüllt ist.

Durch diese Maßnahme vermag die Halogen-Metall­ dampflampe ohne Auftragen von Emittermaterial auf das Paar von Elektroden zu starten und wieder zu starten. Außerdem ist es möglich, die Zeitdauern zu verkürzen, die für das Starten bzw. Wiederstarten des Leuchtvorgangs erforderlich sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Halogen-Metalldampflampe ist ein Endteil des Nachbarschafts­ leiters an einem aus der Entladungsröhre herausgeführten Ab­ schnitt eines äußeren Leitungselements befestigt, das mit ei­ ner des Paars von Elektroden verbunden ist, während das an­ dere Ende benachbart zu der Entladungsröhre angeordnet ist.

Durch diesen Aufbau wird erreicht, daß die Halogen-Metall­ dampflampe ohne Auftragen von Emittermaterial auf das Paar von Elektroden starten und wiederstarten kann. Außerdem ist es möglich, die Zeitdauern zu verkürzen, die zum Starten bzw. Wiederstarten des Leuchtvorgangs erforderlich sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Halogen-Metalldampflampe dient der Nachbarschaftsleiter als Stromzufuhrdraht zum Zuführen von Strom zu einer des Paars von Elektroden.

Durch diesen Aufbau wird erreicht, daß die Halogen-Metall­ dampflampe ohne Auftragen von Emittermaterial auf das Paar von Elektroden starten und wiederstarten kann. Außerdem ist es möglich, die Zeitdauern zu verkürzen, die zum Starten bzw. Wiederstarten des Leuchtvorgangs erforderlich sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Halogen-Metalldampflampe ist der Nachbarschaftsleiter um die Entladungsröhre gewunden bzw. geschlungen.

Durch diesen Aufbau wird erreicht, daß die Halogen-Metall­ dampflampe ohne Auftragen von Emittermaterial auf das Paar von Elektroden starten und wiederstarten kann. Außerdem ist es möglich, die Zeitdauern zu verkürzen, die zum Starten bzw. Wiederstarten des Leuchtvorgangs erforderlich sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Halogen-Metalldampflampe steht der Nachbarschaftsleiter in Kontakt mit einer Außenseite der Entladungsröhre an zumindest einem Punkt.

Durch diesen Aufbau wird erreicht, daß die Halogen-Metall­ dampflampe ohne Auftragen von Emittermaterial auf das Paar von Elektroden starten und wiederstarten kann. Außerdem ist es möglich, die Zeitdauern zu verkürzen, die zum Starten bzw. Wiederstarten des Leuchtvorgangs erforderlich sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Halogen-Metalldampflampe ist der Nachbarschaftsleiter von einem leitenden Element elektrisch isoliert, an welches ein elektrisches Potential angelegt werden soll, und das in der Entladungsröhre angebracht ist.

Durch diesen Aufbau wird erreicht, daß die Halogen-Metall­ dampflampe ohne Auftragen von Emittermaterial auf das Paar von Elektroden starten und wiederstarten kann. Außerdem ist es möglich, die Zeitdauern zu verkürzen, die zum Starten bzw. Wiederstarten des Leuchtvorgangs erforderlich sind.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der erfindungsge­ mäßen Halogen-Metalldampflampe enthält das Metallhalogenid zumindest ein chemisches Element, das ausgewählt ist aus Na­ trium, Lithium, Kalium und Cäsium.

Durch diesen Aufbau wird erreicht, daß die Halogen-Metall­ dampflampe ohne Auftragen von Emittermaterial auf das Paar von Elektroden starten und wiederstarten kann. Außerdem ist es möglich, die Zeitdauern zu verkürzen, die zum Starten bzw. Wiederstarten des Leuchtvorgangs erforderlich sind. Ob­ wohl der Nachbarschaftsleiter in der Halogen-Metalldampflampe verwendet wird, ist es deshalb möglich, während einer vorbe­ stimmten Lebensdauer eine stabile Lampeneigenschaft zu erzie­ len, ohne daß Alkalimetall aus der Entladungsröhre ausleckt.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt der erfindungsge­ mäßen Halogen-Metalldampflampe ist eine durchscheinende Röhre in der äußeren Röhre angeordnet, und die Entladungsröhre und der Nachbarschaftsleiter sind in der durchscheinenden Röhre angeordnet.

Durch diesen Aufbau ist es möglich, daß die Halo­ gen-Metalldampflampe starten und wiederstarten kann, ohne daß Emittermaterial auf das Paar von Elektroden aufgetragen wird. Außerdem ist es möglich, eine Verlängerung der Wieder­ startzeit zu vermeiden, die länger wird, wenn die durchschei­ nende Röhre für den Leuchtvorgang angebracht wird, und außer­ dem zu verhindern, daß die äußere Röhre beschädigt wird, und zwar selbst dann, wenn die Entladungsröhre zu Bruch geht.

Gemäß einem noch weiteren Aspekt der erfindungsge­ mäßen Halogen-Metalldampflampe wird eine Impulsspannung an das Paar von Elektroden beim Start eines Leuchtvorgangs ange­ legt, und die Impulsspannung ist eine Spitzenwertspannung von 2,5 kV oder weniger und sie hat eine Impulsbreite von 0,5 µs oder weniger bei der Spitzenwertspannung von 90%.

Durch diesen Aufbau wird erreicht, daß die Halogen-Metall­ dampflampe ohne Auftragen von Emittermaterial auf das Paar von Elektroden starten und wiederstarten kann. Außerdem ist es möglich, die Zeitdauern zu verkürzen, die zum Starten bzw. Wiederstarten des Leuchtvorgangs erforderlich sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnun­ gen beispielhaft näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht des Auf­ baus einer Halogen-Metalldampflampe gemäß einer ersten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht des Auf­ baus einer Halogen-Metalldampflampe gemäß einer zweiten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht des Auf­ baus einer Halogen-Metalldampflampe gemäß einer dritten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist eine Halogen-Metall­ dampflampe gemäß dieser Ausführungsform eine (birnenförmige) äußere Röhre 1 mit einer Öffnung an einem Endabschnitt auf, einen Schaftisolator 2, der an der Öffnung der äußeren Röhre 1 angeordnet ist, um die äußere Röhre 1 abzudichten, ein Paar von Schaftdrähten 3a, 3b, die durch den Schaftisolator 2 getragen sind, um sie elektrisch voneinander zu isolieren, und eine Entladungsröhre 4, die aus einem Keramikmaterial mit durchscheinender oder transparenter Eigenschaft hergestellt ist.

Die äußere Röhre 1 ist aus einem Glas mit durch­ scheinender oder transparenter Eigenschaft hergestellt. In die äußere Röhre 1 ist N₂-Gas als Inertgas mit einem Druck von 1 × 10⁵ Pa beispielsweise gefüllt. Eine schraubenförmige Basis 5 ist an einem Endteil des Schaftisolators auf der ab­ gedichteten Seite der äußeren Röhre 1 angeordnet. Eines der einen Enden der Schaftdrähte 3a, 3b ist an der Innenseite der Basis 5 durch Lötmittel oder ein ähnliches Mittel befestigt.

Die Basis 5 ist mit einem Sockel einer externen Be­ leuchtungsvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden, und elek­ trischer Strom wird von einem Stabilisator zugeführt, der mit einer Zündeinrichtung versehen ist. Die Schaftdrähte 3a, 3b sind durch einen Metalldraht aus Molybdän, Nickel oder der­ gleichen gebildet.

Die Entladungsröhre 4 ist mit Aluminiumoxid-Keramik aufgebaut und weist ein im wesentlichen zylindrisches Element 4a auf, das an beiden Enden offen ist, scheibenförmige Ele­ mente 4b, 4c, die an den jeweiligen Enden des zylindrischen Elements 4a angeordnet sind, um das zylindrische Element 4a abzudichten, und schmale Röhren 4d, 4e, die an den jeweiligen scheibenförmigen Elementen 4b, 4c befestigt sind.

Die schmalen Röhren 4d, 4e sind mit jeweiligen scheibenförmigen Elementen 4b, 4c integral bzw. einstückig gebildet.

Die scheibenförmigen Elemente 4b, 4c sind an den jeweiligen Enden des zylindrischen Elements 4a durch einen Schrumpfanschluß so angebracht, daß die Entladungsröhre 4 luftdicht abgedichtet ist. Äußere bzw. außen verlaufende Leitungsdrähte 6a, 6b sind in den schmalen Röhren 4d, 4e an­ geordnet. Die äußeren Leitungsdrähte 6a, 6b bestehen aus Niob und sind an den jeweiligen schmalen Röhren 4d, 4e mit einer Glasurmasse befestigt.

Die schmale Röhre 4e ist durch eine Entladungs­ röhre-Tragplatte 7 getragen und an dieser befestigt, die am anderen Endteil des Schaftdrahts 3b befestigt ist. Die Entla­ dungsröhre 4 ist dadurch in einer vorbestimmten Position in der äußeren Röhre 1 angeordnet und getragen.

Metallhalogenid als lumineszierendes Material bzw. Leuchtstoff, Ar-Gas als Edelgas zum Starten eines Leuchtvor­ gangs und Quecksilber sind in die Entladungsröhre 4 gefüllt. Es ist bevorzugt, daß das Metallhalogenid Dysprosiumiodid, Holmiumiodid, Thuliumiodid, Natriumiodid und/oder Tantaliodid verwendet. Die Halogen-Metalldampflampe emitiert Licht mit einem Emissionsspektrum im sichtbaren Bereich durch Kombinie­ ren von zumindest zwei Arten von Metallhalogenid miteinander.

Ein Paar von Elektroden 8a, 8b sind in der Entla­ dungsröhre 4 angeordnet und mit den einen Enden der Leitungs­ drähte 6a, 6b verbunden. Die anderen Enden der äußeren Drähte 6a und 6b sind mit den einen Enden von Stromzufuhrdrähten 9a, 9b durch Schweißen verbunden. Die anderen Enden der Stromzu­ fuhrdrähte 9a, 9b sind mit den jeweiligen Schaftdrähten 3a, 3b durch Schweißen derart verbunden, daß der elektrische Strom dem Paar von Elektroden 8a, 8b zugeführt wird.

Ein Ende eines Nachbarschaftsleiters 10 aus Mo­ lybdän ist an dem einen Endteil des äußeren Drahts 8a durch Schweißen befestigt. Das andere Ende des Nachbarschaftslei­ ters 10 ist benachbart zu der Entladungsröhre 4 angeordnet. Den Nachbarschaftsleiter bzw. in der Nachbarschaft angeord­ neten Leiter 10 ist ein vorbestimmtes elektrisches Potential mit einer Impulsspannung aufgeprägt, die beim Starten des Leuchtvorgangs angelegt wird, wodurch sowohl im Edelgas wie im Quecksilberdampf in der Entladungsröhre 4 ein dielektri­ scher Durchbruch bzw. ein Durchschlag angeregt bzw. ausgelöst wird.

Durch Anbringen bzw. Vorsehen dieses Nachbar­ schaftsleiters 10 in der Halogen-Metalldampflampe ist es mög­ lich, beim Starten und Wiederstarten des Leuchtvorgangs die jeweilige Impulsspannung zu reduzieren. Außerdem ist es in der Halogen-Metalldampflampe möglich, die Zeitdauer zu ver­ kürzen, die beim Starten und Wiederstarten des Leuchtvorgangs erforderlich sind.

Bei dieser Ausführungsform wird Natrium für das Me­ tallhalogenid verwendet und Lithium, Kalium und Cäsium können für die Metallhalogenide verwendet werden.

Wenn an die Halogen-Metalldampflampe ausgehend vom Sockel der vorstehend genannten Beleuchtungsvorrichtung eine vorbestimmte Spannung angelegt wird, wird der dielektrische Durchbruch sowohl im Edelgas wie im Quecksilberdampf ange­ regt, so daß eine Entladung startet, um zwischen dem Paar von Elektroden 8a, 8b in der Entladungsröhre 4 eine Entladung auszulösen bzw. zu starten. In Übereinstimmung mit dieser Entladung werden auf den Innenwänden der Entladungsröhre 4 Temperaturen erhöht, wodurch das Metallhalogenid verdampft wird.

Infolge davon wird Licht als Lichtleistung von der Entladungsröhre 4 nach außen durch die äußere Röhre 4 mit einem Emissionsspektrum ausgestrahlt, das durch die einge­ füllten und verdampften Metallatome festgelegt ist. Die Lichtleistung wird mit dem Strom von dem Stabilisator derart aufrechterhalten, daß ein stabiler Leuchtzustand erzielt wird.

Nunmehr wird ein Leuchttest für die Halogen-Metall­ dampflampe erläutert, der durch die vorliegende Erfindung ausgeführt wird. Bei diesem Leuchttest wurde die Halogen-Me­ talldampflampe gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Verwendung eines Stabilisators von 150 W entzündet bzw. zum Leuchten gebracht, wobei eine Zündvorrichtung eine Impuls­ spannung mit einer maximalen Impulsspannung (Spitzenwertspannung) von 2,5 kV und einer Impulsbreite von 0,5 µs bei der Spitzenwertspannung von 90% an die Halogen-Me­ talldampflampe ausgibt. Nachdem die Halogen-Metalldampflampe im stabilen Leuchtzustand zum Leuchten gebracht wurde, wurde die Halogen-Metalldampflampe in einem ausgeschalteten bzw. gelöschten Zustand für 6 Stunden oder mehr kontinuierlich be­ lassen und es wurde überprüft, ob die Halogen-Metall­ dampflampe innerhalb von 2 Sekunden zum Leuchten gebracht wurde, nachdem der elektrische Strom der Halogen-Metall­ dampflampe zugeführt war.

Der Leuchttest wurde fünfmal durchgeführt. Beim Leuchttest wurde die Halogen-Metalldampflampe gemäß dieser Ausführungsform innerhalb von 2 Sekunden zum Leuchten ge­ bracht, nachdem der elektrische Strom der Halogen-Metall­ dampflampe insgesamt fünfmal zugeführt wurde, und die Lampe wurde als funktionsfähig beurteilt.

Die Zeit wurde gemessen, die erforderlich ist, den Leuchtvorgang wieder zu starten. Die Zeit, die zum Wieder­ starten des Leuchtvorgangs erforderlich ist, wurde mittels Messen der Zeitdauer überprüft, bis die Lampe ausgehend vom gelöschten Zustand erneut zum Leuchten gebracht wurde, nach­ dem die Halogen-Metalldampflampe im stabilen Leuchtbetrieb ausreichend zum Leuchten gebracht worden war. Die Zeit, die zum Wiederstarten des Leuchtbetriebs erforderlich ist, wurde dreimal gemessen, und die Lampe wurde als funktionstüchtig in dem Fall beurteilt, daß die gemessene erforderliche Zeit zum Wiederstarten des Leuchtvorgangs kleiner als 10 Minuten war. Bei sämtlichen drei Malen wurde der Leuchtvorgang der Halo­ gen-Metalldampflampe gemäß der vorliegenden Erfindung inner­ halb von 8 Minuten wiedergestartet, nachdem der elektrische Strom der Halogen-Metalldampflampe zugeführt worden war.

Nunmehr wird der Grund dafür erläutert, weshalb bei dem vorstehend genannten Leuchttest die Impulsspannung auf 2,5 kV eingestellt war.

Es ist bekannt, daß die Impulsspannung, die an die Halogen-Metalldampflampe angelegt wird, die Form der Basis 5 und die Anordnung von jedem der Stromzufuhrdrähte 9a, 9b in der äußeren Röhre 1 beeinflußt. In dem Fall, daß die Basis 5 mit Außengewinde bei der Halogen-Metalldampflampe verwendet wird, ist es erforderlich, die Impulsspannung auf weniger als 2,5 kV angesichts der Durchschlagfestigkeit der Lampe zu be­ grenzen. Im Fall der Impulsspannung hängt die Impulsenergie von der Impulsbreite ab. Wenn die Impulsbreite klein wird, wird die Impulsenergie kleiner und die Sicherheit der Halo­ gen-Metalldampflampe wird vergrößert. Außerdem ist es mög­ lich, die Zündvorrichtung problemlos zu wählen bzw. zu kon­ struieren. Wenn deshalb die Halogen-Metalldampflampe gestar­ tet und mit der Impulsspannung zum Leuchten gebracht wird, die eine Impulsbreite von 0,5 µs bei einer Spitzenwertspan­ nung von 90% aufweist, ist es möglich, die Zuverlässigkeit eines Leuchtsystems zu verbessern, welches die Zündvorrich­ tung und andere Leuchtelemente aufweist. Die Halogen-Metall­ dampflampe kann mit geringeren Kosten und ausreichendem Pro­ fit hergestellt werden. Der Leuchttest wurde deshalb mit der vorstehend genannten Impulsspannung (von 2,5 kV) und der Im­ pulsbreite (von 0,5 µs bei der Spitzenwertspannung von 90%) als Maximalwerte durchgeführt.

In Übereinstimmung mit Experimenten der Erfinder der vorliegenden Erfindung wurde bestätigt, daß die Halogen-Me­ talldampflampe gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Leuchtvorgang mit einer Impulsspannung von 1,5 kV oder mehr starten und wiederstarten kann.

Bei der Halogen-Metalldampflampe gemäß dieser Aus­ führungsform wurde ein Lebensdauertest bzw. Standdauertest für 600 Stunden durchgeführt, um zu bestätigen, ob das in die Entladungsröhre 4 gefüllte Alkalimetall aus dem Innern der Entladungsröhre 4 zu deren Außenseite ausleckt. Hierbei wurde bei der Halogen-Metalldampflampe gemäß dieser Ausführungsform kein Auslecken des Alkalimetalls ermittelt. Für die Halogen-Me­ talldampflampe gemäß dieser Ausführungsform wurde demnach bestätigt, daß die vorstehend genannten Probleme gemäß dem Stand der Technik überwunden sind. Das heißt, bei der Halo­ gen-Metalldampflampe gemäß dieser Ausführungsform tritt kein Auslecken von in die Entladungsröhre 4 gefülltem Alkalimetall auf, wie vorstehend angeführt. Bei der Halogen-Metall­ dampflampe gemäß dieser Ausführungsform ist es damit möglich, eine Farbänderung des abgegebenen Lichts verursacht durch das Auslecken von Alkalimetall zu verhindern.

Bei der Halogen-Metalldampflampe gemäß dieser Aus­ führungsform ist es außerdem möglich, zu verhindern, daß die Lampenspannung zunimmt, wodurch es möglich ist, das Problem zu vermeiden, daß die Halogen-Metalldampflampe nicht zum Leuchten gebracht werden kann. Gemäß Experimenten der Erfin­ der der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, daß dann, wenn der Nachbarschaftsleiter 10 an der Halogen-Metalldampflampe gemäß dieser Ausführungsform nicht angebracht wurde, die Halogen-Metalldampflampe ohne diesen Nachbarschaftsleiter 10 2 Sekunden länger brauchte, den Leuchtbetrieb zu starten. Die erforderliche Zeitdauer zum Wiederstarten des Leuchtvorgangs war außerdem länger als 10 Minuten.

Wie vorstehend erläutert, besteht bei der Halogen-Metall­ dampflampe gemäß dieser Ausführungsform die Entla­ dungsröhre 4 aus Keramikmaterial und der Nachbarschaftsleiter 10 ist benachbart zu der Entladungsröhre 4 angeordnet. Es ist deshalb möglich, zu verhindern, daß Alkalimetall in der Entladeröhre 4 von der Innenseite der Entladungsröhre 4 zu de­ ren Außenseite ausleckt. Außerdem vermag die Halogen-Metall­ dampflampe mit geringer Impulsspannung (Impulsenergie) pro­ blemlos zu starten und wiederzustarten, und es ist außerdem möglich, die Zeitdauern zu verkürzen, die erforderlich sind, den Leuchtvorgang zu starten und wiederzustarten.

Das vorstehend genannte Emittermaterial muß nicht notwendigerweise als Beschichtung auf dem Paar von Elektroden 8a, 8b vorgesehen sein, weshalb Metallhalogenid ein­ schließlich seltene Erdmetalle in die Entladungsröhre 4 als Leuchtstoff gefüllt werden kann, und zwar ohne Beschränkung aufgrund einer chemischen Reaktion mit dem Emittermaterial.

Abgesehen von der vorstehend angeführten Erläute­ rung, demnach der Nachbarschaftsleiter 10 benachbart zu der Entladungsröhre 4 angeordnet ist, kann eine alternative Kon­ struktion derart vorgesehen sein, daß der Nachbarschaftslei­ ter 10 so angeordnet ist, daß er in Kontakt mit der Außen­ seite der Entladungsröhre 4 zumindest an einem Punkt gelangt.

Fig. 2 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht des Aufbaus einer Halogen-Metalldampflampe gemäß einer zwei­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Überein­ stimmung mit dem Aufbau der Halogen-Metalldampflampe gemäß der zweiten Ausführungsform ist einer der zwei Stromzufuhr­ drähte um die Außenseite der Entladungsröhre derart gewickelt bzw. geschlungen, daß dieser eine der zwei Stromzufuhrdrähte auch als Nachbarschaftsleiter dient. Die übrigen Elemente und Teile sind dieselben wie bei der ersten Ausführungsform und werden nicht erläutert.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der eine der Stromzu­ fuhrdrähte 9a um die Außenseite der Entladungsröhre 4 gewickelt und mit dem Schaftdraht 3a und dem äußeren Leitungsdraht 6a verbunden. Die Impulsspannung wird an den Stromzufuhrdraht 9a beim Starten des Leuchtvorgangs angelegt, so daß der Stromzufuhrdraht 9a wie der in Fig. 1 gezeigte Nachbar­ schaftsleiter 10 arbeitet. Die Halogen-Metalldampflampe gemäß dieser Ausführungsform vermag deshalb den Leuchtvorgang mit einer Impulsspannung zu starten, die eine Spitzenwertspannung von 2,5 kV oder weniger aufweist und eine Impulsbreite von 0,5 µs oder weniger bei der Spitzenwertspannung von 90%, in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform.

Bei der Halogen-Metalldampflampe gemäß dieser Aus­ führungsform wurde derselbe Test hinsichtlich des Leuchtver­ haltens über der ersten Ausführungsform durchgeführt. Als Er­ gebnis zeigte sich, daß die erforderlichen Zeitdauern zum Starten und Wiederstarten des Leuchtvorgangs innerhalb von 1 Sekunde bzw. 5 Minuten lagen. Das Ergebnis des Lebensdauer­ tests ergab, daß keine Hinweise darauf vorliegen, daß das Al­ kalimetall, wie etwa Natrium, von der Innenseite der Entla­ dungsröhre 4 in den Innenraum der äußeren Röhre 1 ausleckt, und die Lampeneigenschaften der Halogen-Metalldampflampe wa­ ren während einer vorbestimmten Lebensdauer ebenso stabil wie bei der ersten Ausführungsform.

Fig. 3 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht des Aufbaus einer Halogen-Metalldampflampe gemäß einer drit­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Überein­ stimmung mit dem Aufbau der Halogen-Metalldampflampe gemäß der dritten Ausführungsform ist die Entladungsröhre in einer Röhre mit durchscheinender Eigenschaft enthalten und zusammen mit der Röhre im Innenraum der äußeren Röhre angeordnet. Der Nachbarschaftsleiter ist benachbart zu der Entladungsröhre derart angeordnet, daß er von den äußeren Leitungsdrähten, die damit verbunden sind, elektrisch isoliert ist. Die übri­ gen Elemente und Teile sind ähnlich wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform und werden nicht erläutert.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist bei der Halogen-Metall­ dampflampe gemäß der dritten Ausführungsform die Entladungs­ röhre 4 in der durchscheinenden Röhre 11 aus Quarzglas ange­ ordnet und enthalten. Die Röhre 11 weist ein zylindrisches Element 11a auf, das an beiden Endabschnitten offen ist, und Metallplatten 11b, 11c, die an den jeweiligen Endabschnitten des zylindrischen Elements 11a angeordnet sind, um das zy­ lindrische Element 11a abzudichten. Ein Ende des Stromzufuhr­ drahts 9a ist mit dem äußeren Leitungsdraht 6a verbunden, und das andere Ende ist mit dem Schaftdraht 3a verbunden. Das eine Ende des Stromzufuhrdrahts 9b ist mit dem äußeren Lei­ tungsdraht 6b verbunden.

Der Stromzufuhrdraht 9b ist aus dem Innenraum der Röhre 11 zu deren Außenseite durch eine isolierende Buchse 12 herausgeführt, und das andere Ende ist an dem Schaftdraht 3b durch Schweißen befestigt. Die Röhre 11 ist in einer vorbe­ stimmten Position in der äußeren Röhre 1 angeordnet und ge­ tragen. Um Verunreinigungsgas in Gestalt von O₂-Gas und H₂-Gas in der Röhre 11 zu entfernen, ist auf den Oberflächen der Metallplatten 11b, 11c innerhalb der Röhre 11 ein Getter 13 angebracht.

Beide Endabschnitte des Nachbarschaftsleiters 40 sind um die schmalen Keramikröhren 4d, 4e gewickelt, welche die äußeren Leitungsdrähte 6a, 6b enthalten. Außerdem ist der Nachbarschaftsleiter 40 benachbart zu der Entladungsröhre 4 angeordnet und von den äußeren Leitungsdrähten 6a, 6b elek­ trisch isoliert. Das heißt, der Nachbarschaftsleiter 40 weist eine kapazitive Kupplung mit den Leitungsdrähten 6a, 6b über die schmalen Röhren 4d, 4e auf. Der Nachbarschaftsleiter 40 vermag sowohl im Edelgas wie im Quecksilberdampf in der Ent­ ladungsröhre 4 ebenso wie der Nachbarschaftsleiter 10 gemäß den ersten und zweiten Ausführungsformen den Durchschlag aus­ zulösen. Infolge davon ist es bei der Halogen-Metall­ dampflampe gemäß dieser Ausführungsform möglich, die Impuls­ spannung beim Starten und Wiederstarten zu verringern und die notwendigen Zeitdauern zum Starten und Wiederstarten des Leuchtvorgangs zu verkürzen.

Bei der Halogen-Metalldampflampe gemäß dieser Aus­ führungsform wurde derselbe Test bezüglich des Leuchtvermö­ gens wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt. Als Er­ gebnis wurde festgestellt, daß die erforderlichen Zeitdauern zum Starten und Wiederstarten des Leuchtvorgangs innerhalb von 1 Sekunde bzw. 5 Minuten lagen. Das Ergebnis bezüglich der Lebensdauer erbrachte keinen Hinweis, daß das Alkalime­ tall, wie etwa Natrium, von der Innenseite der Entladungs­ röhre 4 zum Innenraum der äußeren Röhre 1 ausleckt, und zwar in ähnlicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform.

Bei den vorstehend erläuterten ersten und zweiten Ausführungsformen ist der Nachbarschaftsleiter mit einem der äußeren Leitungsdrähte verbunden. Der Nachbarschaftsleiter kann jedoch benachbart zu oder in Kontakt mit der Entladungs­ röhre derart angeordnet sein, daß sie von dem einen der äuße­ ren Drähte elektrisch isoliert ist, ohne in Verbindung damit zu stehen, wie bei der dritten Ausführungsform.

Bei den Erläuterungen der ersten bis dritten Aus­ führungsformen ist in die äußere Röhre 1 Inertgas, wie etwa N₂-Gas, gefüllt. Selbst dann, wenn die äußere Röhre 1 sich im evakuierten Zustand befindet, ist es jedoch möglich, eine ähnliche Wirkung zu erhalten wie bei den vorstehend erläuter­ ten Ausführungsformen.

Obwohl die vorliegende Erfindung hinsichtlich aktu­ ell bevorzugter Ausführungsformen erläutert wurde, versteht es sich, daß die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist, son­ dern vielmehr zahlreichen Abwandlungen und Modifikationen im Umfang der beiliegenden Ansprüche zugänglich ist.

Claims (10)

1. Halogen-Metalldampflampe, aufweisend:
eine Entladungsröhre (4) aus Keramikmaterial und enthaltend ein Paar von Elektroden (8a, 8b) sowie zumindest Metallhalogenid als Leuchtstoff, und
einen Nachbarschaftsleiter (9a, 10, 40), der entwe­ der benachbart zu der Entladungsröhre oder in Kontakt mit dieser angeordnet ist.

2. Halogen-Metalldampflampe nach Anspruch 1, wobei die Entladungsröhre und der Nachbarschaftsleiter in einer äußeren Röhre (1) mit durchscheinender oder transparenter Eigenschaft entweder im evakuierten Zustand oder in einem Zustand angeordnet ist, der eine Befüllung mit Inertgas vorsieht.

3. Halogen-Metalldampflampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Endteil des Nachbarschaftsleiters (10) an einem aus der Entladungsröhre herausgeführten Abschnitt eines äußeren Leitungselements (6a) befestigt ist, das mit einer des Paars von Elektroden (8a) verbunden ist, wobei das andere Ende be­ nachbart zu der Entladungsröhre angeordnet ist.

4. Halogen-Metalldampflampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Nachbarschaftsleiter (9a) als Stromzufuhr zum Zu­ führen von Strom zu einer des Paars von Elektroden (8a) dient.

5. Halogen-Metalldampflampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Nachbarschaftsleiter (9a) um die Entladungsröhre gewickelt bzw. geschlungen ist.

6. Halogen-Metalldampflampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Nachbarschaftsleiter in Kontakt mit einer Außen­ seite der Entladungsröhre zumindest an einem Punkt steht.

7. Halogen-Metalldampflampe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Nachbarschaftsleiter von einem leitenden Element (6a) isoliert ist, an welchem ein elektrisches Potential an­ gelegt ist, und das an der Entladungsröhre angebracht ist.

8. Halogen-Metalldampflampe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Metallhalogenid zumindest ein chemisches Element enthält, das ausgewählt ist aus Natrium, Lithium, Ka­ lium und Cäsium.

9. Halogen-Metalldampflampe nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die durchscheinende Röhre (11) in der äußeren Röhre angeordnet ist, und wobei die Entladungsröhre und der Nachbarschaftsleiter in der durchscheinenden Röhre angeordnet sind.

10. Halogen-Metalldampflampe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Impulsspannung an das Paar von Elektroden beim Start eines Leuchtvorgangs angelegt ist, und wobei die Impulsspannung eine Spitzenwertspannung von 2,5 kV oder weni­ ger ist und eine Impulsbreite von 0,5 µs oder weniger bei ei­ ner Spitzenwertspannung von 90% aufweist.