DE69405183T2

DE69405183T2 - Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe

Info

Publication number: DE69405183T2
Application number: DE69405183T
Authority: DE
Inventors: Paul Douglas Goodell; Erk Willem Van; Martin F C Willemsen
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1993-10-07
Filing date: 1994-10-03
Publication date: 1998-02-26
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: EP0647964B1; CN1112285A; DE69405183D1; KR950012517A; JPH07153421A; ES2108932T3; BE1007595A3; US5530317A; CN1069440C; EP0647964A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe mit einem vakuumdicht verschlossenen, lichtdurchlässigen Lampengefäß, das eine ionisierbare Füllung mit Edelgas und Metallhalogenid enthält, und in dem Wolfram-Entladungselektroden angeordnet sind, die mit Stromleitern verbunden sind, die durch das Lampengefäß nach außen treten, welche Elektroden mit einem Elektronenemitter versehen sind, wobei der Elektronenemitter als oxidischer Elektronenemitter ausgebildet ist.
Eine solche Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe ist aus US 4.574.219 bekannt.
Nahe ihren freien Enden sind die Elektroden der bekannten Lampe mit einem Cermet aus Wolfram und einem aus den Oxiden von Scandium, Aluminium, Dysprosium, Thorium, Yttrium und Zirkonium und Mischungen davon gewählten Metalloxid versehen, beispielsweise überzogen. Das Cermet umfaßt in diesem Fall 2 bis 30 Gew.% Metalloxid.
Aufgabe dieser Elektroden ist, zu ermöglichen, daß die Lampe nach dem Starten schnell in ihren Betriebszustand gelangt und daß eine vorangehende Glimmentladungsperiode vermieden wird. Hierzu ist das Cermet porös, so daß die Elektroden eine geringe Wärmeleitfahigkeit haben und daher schnell ihre Betriebstemperatur annehmen.
Die komplizierte Struktur der Elektroden und die sich ergebende komplizierte Herstellung der Elektroden stellen einen Nachteil dar. Ein anderer Nachteil der bekannten Lampe ist die Verwendung des radioaktiven Thoriumoxids. Dies stellt eine ernste Umweltbelastung dar, sowohl bei seiner Herstellung und der Herstellung der Elektroden als auch am Ende der Lampenlebensdauer. Ein anderer Nachteil ist, daß der Emitter verhältnismäßig schnell erschöpft ist, wenn andere Oxide als Thoriumoxid verwendet werden.
In oder auf Elektroden in Entladungslampen ist zur Erleichterung der Emission von Elektronen im allgemeinen Emitter vorhanden. Je kleiner die Austrittsarbeit des Emitters im Vergleich zu Elektrodenmaterial ohne Emitter ist, desto geringer wird die Temperatur sein, die die Elektrode im Betrieb annimmt. Die Verdampfung von Elektrodenmaterial und Abscheidung des Dampfes auf dem Lampengefäß sind dann geringer. Infolgedessen hat die Lampe einen höheren Lichtstromfaktor: ihre Anfangslichtausbeute (1m/W) bleibt im Laufe der Lampenlebensdauer besser aufrechterhalten. Es ist insbesondere das schädliche Thoriumoxid, das eine niedrige Austrittaarbeit hat.
EP 0. 136.726-A2 beschreibt eine Hochdruck-Natrium-Entladungslampe, in der gleichartige oxidische Materialien als Emitter verwendet werden. In oder auf den Elektroden befinden sich eines oder mehrere der Oxide von Yttrium, Lanthan, Cer, Hafnium, Thorium, Beryllium und Scandium. Diese Oxide sind stabiler als BaO, das manchmal als Emitter in Hochdruck-Natrium-Entladungslampen verwendet wird, und sollten daher dem Verlust von Natrium aus dem Lampengefäß entgegenwirken.
US 3.700.951 beschreibt Hochdruck-Natrium- und Hochdruck-Quecksilber-Entladungslampen, die feuerfeste Elektroden mit einem am freien Ende jeder dieser Elektroden in einem Zylinder angeordneten Emitter haben, wobei der Emitter aus Wolfram, Molybdän oder Tantal hergestellt ist, mit einem ersten Metall, das aus den Lanthaniden und Thorium gewählt ist und einem zweiten Metall, das aus Elementen mit den Ordnungszahlen 22 bis 28, 44 bis 46 und 76 bis 78 gewählt ist, wobei die Legierung dieses ersten und zweiten Metalls das Wolfram, Molybdän oder Tantal befeuchtet. Diese Lampen haben ähnliche Nachteile wie die erstgenannte Lampe.
US 4.303.848 beschreibt eine Hochdruck-Entladungslampe, in der ein gesinterter Körper auf einen Elektrodenstab aus Wolfram plaziert ist, wobei der Körper aus Wolfram, Molybdän, Tantal und Mischungen davon aufgebaut ist, mit einem Oxid aus Yttrium, Zirkonium, Aluminium und Mischungen davon und mit einer als Emitter fungierenden Erdalkaliverbindung. Die Aufgabe des Oxids ist hier Thoriumoxid zu ersetzen, unter Verhinderung eines Kontaktes zwischen der Erdalkaliverbindung und dem Metall. Daher werden verhältnismäßig große Mengen Oxid bis zu 30 Gew.-% verwendet.
DE-A-2 935 447 beschreibt eine Lampe, in der Entladungselektroden Wolfram mit 74 Gew.-%, Yttriumoxid mit 6 Gew.-% und Zirkoniumoxid mit 5 Gew.-% umfassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe der eingangs erwähnten Art zu verschaffen, deren Elektroden nahezu thoriumoxidfrei sind, wobei die Lampe dennoch einen verhältnismäßig hohen Lichtstromfaktor aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Elektroden wie der Elektronenemitter, verteilt in der Masse, im wesentlichen nur ein aus Hafniumoxid und Zirkoniumoxid gewähltes erstes Oxid und ein aus Yttriumoxid, Lanthanoxid, Scandiumoxid und Ceroxid gewähltes zweites Oxid enthalten, und im wesentlichen frei von Thoriumoxid sind, wobei das zweite Oxid zu M Mol-% der Summe aus dem zweiten Oxid und dem ersten Oxid beiträgt, wobei M die in Tabelle 1 aufgelisteten Werte hat: Tabelle 1
Wenn die Lampe mehr als ein einziges zweites Oxid enthält, hat jedes zweite Oxid seine eigene Menge an erstem Oxid, zu dem es in einem molaren Prozentsatz M steht. Beispielsweise: Angenommen werde, daß die Lampe Y&sub2;O&sub3; und La&sub2;O&sub3; und ein erstes Oxid MIO&sub2; enthält, dann genügen die molaren Prozentsätze MY = Y&sub2;O&sub3; * 100% / (Y&sub2;O&sub3; + {MIO&sub2;}) und MLa = La&sub2;O&sub3; * 100% / (La&sub2;O&sub3; + {MIO&sub2;]) den Werten der Tabelle, und die gesamte (molare) Menge ist MIO&sub2; = {MIO&sub2;} + [MIO&sub2;].
Wenn die Lampe zwei erste Oxide hat, wird die prozentuale (molare) Menge M des zweiten Oxids in bezug auf die Summe aus dem zweiten Oxid und seinen eigenen Mengen jedes der ersten Oxide gegeben. Wenn beispielsweise die Lampe Y&sub2;O&sub3; und zwei erste Oxide umfaßt, gilt das folgende:
MY = Y&sub2;O&sub3; * 100% / (HfO&sub2; + Y&sub2;O&sub3; + ZrO&sub2;) = 5 - 60
Die Elektroden der erfindungsgemäßen Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe sind nahezu frei von Thoriumoxid. Dennoch hat die Lampe einen guten Lichtstromfaktorm. Dies ist bemerkenswert, weil die ersten Oxide eine verhältnismäßig hohe Austrittsarbeit A (eV) haben, die nur geringfügig geringer ist als die von Wolfram selbst und viel höher als die von Thoriumoxid, wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist. Tabelle 2
Anhand dieser Daten würde man schließen, daß die ersten Oxide kaum für eine Verwendung als Emitter geeignet sind, und am wenigsten für die Aufgabe der Erfindung. Die ersten Oxide würden eine verhältnismäßig hohe Elektrodentemperatur bewirken, weil sie nur schwer emittieren, der Wolframdampfdruck wäre verhältnismäßig hoch und eine Schwärzung des Lampengefaßes würde verhältnismäßig schnell auftreten.
Die zweiten Oxide haben eine erheblich niedrigere Austrittsarbeit als die ersten, wenn auch etwas höher als ThO&sub2;, wie aus Tabelle 3 ersichtlich ist. Tabelle 3
Die zweiten Oxide haben jedoch bei erhöhter Temperatur eine verhältnismäßig hohe Flüchtigkeit. Bei einer Verteilung in der Masse der Wolfram-Elektroden in einer Menge von 30 Vol.-%, ergibt sich beispielsweise, daß Yttriumoxid nach zehnstündigem Aufheizen im Vakuum bei 2625 bzw. 2775 K 39,85% und 79,2% seiner Masse verloren hat. Abscheidung des - weißen - Oxids auf dem Lampengefäß ist zwar weniger schädlich für den Lichtstromfaktor der Lampe als die Abscheidung von schwarzem Wolfram, aber eine Elektrode mit einem zweiten Oxid als Emitter wird schnell ihren Emitter verbraucht haben.
Überraschenderweise führt die Kombination eines ersten Oxids mit einem zweiten Oxid in der Wolfram-Elektrode zu wesentlich geringerem Verlust an Emittermaterial, wie mit einem Ofenexperiment gezeigt wurde, in dem die in Tabelle 4 aufgelisteten Elektroden zehn Stunden lang im Vakuum erhitzt wurden. Tabelle 4
Tabelle 4 zeigt, daß der Emittermaterialmassenverlust Δm2625K und Δm2775K bei 2625 bzw 2775 K viel kleiner ist für Elektroden der erfindungsgemaßen Lampe als für Elektroden, die nur Yttriumoxid enthalten. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß die Temperatur von 2800 K im Normalbetrieb nicht bei allen Lampenty pen erreicht wird. Diese Temperatur und die Vakuumbedingungen wurden daher nur gewählt, um in einem kurzen Test eine deuffiche Angabe zur Stabilität des Emittermaterials zu erhalten.
Bemerkenswert ist, daß der Oxidverlust bei Vorhandensein von Hafniumoxid (Linien 3 bis 8 von Tabelle 4) viel geringer ist als bei Abwesenheit dieses Oxids (Linie 1). Noch bemerkenswerter ist, daß der Verlust bei einem verhältnismäßig geringen Oxidgehalt von 7 Vol.-% (Linien 6 bis 8) sehr gering ist, sogar kleiner als der an sich viel kleinere Verlust an Hafniumoxid einer Elektrode, die nur dieses Oxid enthält (Linie 2).
Es hat sich gezeigt, daß Hafniumoxid und Yttriumoxid stabile Mischungen von Oxiden mit einer Struktur des Fluorittyps in einem weiten Bereich von Stöchiometrien ergeben. Dies kann den breiten Mischungsbereich erklären, in dem diese Oxide erfolgreich als Emittermaterialien in den Elektroden verwendet werden können. Auch andere Kombinationen aus einem ersten Oxid und einem zweiten Oxid ergeben solche stabilen Mischungen aus Oxiden und/oder stabile Mischoxide mit oder nahe der Zusammensetzung MII&sub2;MI&sub2;O&sub7;, worin MII das Metall des zweiten Oxids und MI das Metall des ersten Oxids ist, wenn auch mit verschiedenen Löslichkeiten der Komponenten in diesen Mischoxiden. Solche stabilen Mischoxide können Strukturen von Fluorit, Pyrochlor oder anderer kristallographischer Art sein. Im allgemeinen haben die Mischoxide einen höheren Schmelzpunkt und/oder einen niedrigeren Dampfdruck als das entsprechende zweite Oxid.
Bei einer tatsächlichen erfindungsgemäßen Lampe wird im allgemeinen ein Emitter mit verhältnismäßig hohem Gehalt an zweitem Oxid gewählt, weil dieses eine verhältnismäßig geringe Austrittstrbeit hat Andererseits kann der Emitter dadurch optimiert werden, daß der Verlust an Emittermaterial der Elektrode bei einem geringeren Gehalt kleiner ist. Bei Verwendung von Yttriumoxid als zweites Oxid wird vorzugs weise die gleiche Menge bis zu 2,33-mal so viel an erstem Oxid hinzugefügt (M = 30- 50 Mol-%). Bei Verwendung von Scandiumoxid als zweites Oxid wird vorzugsweise etwas weniger als die gleiche Menge bis zu zweimal so viel erstes Oxid hinzugefügt ( M = 30-44 Mol-%). Bei Verwendung eines anderen zweiten Oxids geht dies vorzugsweise mit ungefahr zweimal der Menge an erstem Oxid einher (M = ungefähr 33 Mol-%).
Gleichartige Daten anderer Kombinationen aus einem ersten und einem zweiten Oxid werden in Tabelle 4a dargestellt. Tabelle 4a
Es ist für die Erfindung auch wesentlich, daß das Emittermaterial über die Masse der Elektrode verteilt vorliegt und nicht in einer an der Oberfläche der Elektrode angebrachten Schicht, wie es bei allen in dem genannten US 4.574.219 beschriebenen Ausführungsformen der Fall ist. Es kann dann nur verdampfen, wenn es durch Transport entlang den Grenzen der Wolframteilchen an die Oberfläche der Elektrode gelangt ist, während verdampftes Emittermaterial von der Masse aus ergänzt werden kann.
Die Struktur der Elektrode ist auch insofern wichtig, als das Emittermaterial, das während der Lagerung der Elektrode und während der Herstellung der Lampe von Wolfram umhüllt ist, nicht oder im wesentlichen nicht den Einflüssen der Umgebungsluft und Verunreinigung und/oder Dissoziation infolge beispielsweise Feuchtigkeit unterliegen kann. Zudem sind die gemischten Oxide weniger empfindlich gegenüber solchen Einflüssen als ihre Komponenten. Dies wird durch ein Experiment veranschaulicht, bei dem Pillen aus La&sub2;HfO&sub7;, aus La&sub2;O&sub3; + HfO&sub2; und aus La&sub2;O&sub3; an Luft gelagert wurden. Nach 48 Stunden Lagerung betrug die Gewichtszunahme dieser Pillen 0, 1,4, bzw. 2,99%.
Die Struktur ist auch insofern wichtig, als sie es ermöglicht, die Hochdruck- Metallhalogen-Entladungslampe, falls erwünscht, bei Elektrodentemperaturen zu betreiben, bei denen das Emittermaterial, das unter Druck umhüllt wird, unter Atmosphärendruck schmelzen würde. Wegen des Einbaus in Wolfram kann es seine Zusammensetzung nirgends anders als an der Elektrodenoberfläche ändern. Die Stabilität des Emittermaterials läßt Herstellungsschritte der Elektrode, wie Sintern, bei verhältnismäßig hohen Temperaturen unter Atmosphärendruck zu.
Die Menge Emittermaterial in den Elektroden kann innerhalb breiter Grenzen gewählt werden, was auch von der Art der Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe abhängt. Im allgemeinen genügen 1 bis 30 Vol -%, was, ebenfalls abhängig von den gewählten Oxiden, zu Mengen bis zu nicht mehr als ungefähr 10 Gew.-% führt. Bei Mengen im unteren Teil des angegebenen Volumenbereichs können in einfacher Weise Elektroden erhalten werden, für die das Emittermaterial in der Wolframmatrix fein verteilt ist. In dem oberen Teil, von ungefähr 25 Vol -% an, ist ein Übergang in eine Struktur mit einem Netz aus Emittermaterial in der Wolframmatrix zu erkennen, die den Transport von Emittermaterial zur Elektrodenoberfläche beschleunigt. Bei Verwendung in Lampen mit Seltenerdhalogeniden und/oder Scandiumhalogenid in der ionisierbaren Füllung genügt üblicherweise ein Emittermaterialgehalt bis zu Gew.-%, beispielsweise ungefähr 2 Gew.-%; für andere Hochdruck-Metallhalogen- Entladungslampen liegt dieser Gehalt bei ungefähr 10 Gew.-%. In Lampen mit Seltenerdhalogeniden tritt ein Kreisprozeß auf, der erste und zweite Oxide in Form der entsprechenden Halogenide zu den Elektroden zurückführt.
Es sei bemerkt, daß Aluminiumoxid, das in der Lampe entsprechend der genannten US 4.574.219 nützlich ist, in erheblichen Mengen in der erfindungsgemäßen Lampe nachteilig ist. Erstens hat sich gezeigt, daß dieses Oxid während der Aufheizschritte bei der Herstellung des Elektrodenmaterials in erheblichem Maße verdampft; zweitens hat sich herausgestellt, daß es zu einer Vergröberung der Struktur des Materials führt.
Es zeigt sich, daß ein Verlust an Emittermaterial an der Oberfläche durch Diffusion aus der Masse kompensiert wird. Wenn infolge eines Lampenbetriebs bei hoher Elektrodentemperatur eine verhältnismäßig schnelle Verdampfung des Emittermaterials an der Oberfläche erfolgt und Diffusion von Emittermaterial entlang Teilchengrenzen des Wolframs zur Kompensation nicht ausreicht, kann ein verhältnismäßig hoher Emittermaterialgehalt verwendet werden, so daß das Emittermaterial teilweise in einer Netzstruktur vorliegt und ein beschleunigter Transport zur Oberfläche auch über das Netz erfolgt.
Zum Testen des Emittermaterials wurden mittels Pulvermetallurgie hergestellte gesinterte Elektroden verwendet. Das Pulvermaterial wurde mit verschiedenen Techniken hergestellt, beispielsweise mit dem Sol-Gel-Verfahren, Kugelmühlenbetrieb usw. Bei den Eigenschaften der erhaltenen Elektroden wurden wenig Unterschiede gefunden. Gesinterte Elektroden sind sehr gut geeignet für kleine Mengen an Material und kleine Elektrodenanzahlen. Bevorzugt wird jedoch die erfindungsgemäße Lampe mit Elektroden aus gezogenem Material, die durch Ziehen gesinterter Stäbe erbalten werden. Gezogenes Material wird durch Wolframkristalle gekennzeichnet, die eine viel größere Abmessung in der Längsrichtung des Drahtes oder Stabes haben als quer dazu.
Das Wolfram der Elektroden kann die üblichen Verunreinigungen und Zusätze haben, die die Teilchengröße von Wolfram entscheidend beeinflussen, wie Kalium, Aluminium und Silicium bis zu insgesamt beispielsweise 0,01 Gew.-% des Wolfram.
Je nach dem Typ der Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe können die Elektroden verschiedene Formen und Abmessungen haben. So kann eine Elektrode an oder nahe ihrem freien Ende eine Wicklung haben, beispielsweise aus Wolframdraht, beispielsweise aus dem Wolframmaterial, aus dem die Elektrode selbst hergestellt worden ist. Eine solche Wicklung kann verwendet werden, um im Lampenbetrieb für einen gewünschten Temperaturgradienten an der Elektrode zu sorgen oder zur Erleichterung des Statens. Auch können die Elektroden an ihren freien Enden beispielsweise kugelförmig oder halbkugelförmig sein.
Die Elektroden können in dem Lampengefäß beispielsweise nebeneinander oder einander gegenüber angeordnet sein. Das Lampengefaß kann aus einem Glas mit hohem SiO&sub2;-Gehalt, beispielsweise Quarzglas, aber auch beispielsweise aus kristallinem Material wie beispielsweise polykristallinem Aluminiumoxid oder Saphir hergestellt sein. Das Lampengefaß kann, falls gewünscht, in einer geschlossenen Außenumhüllung untergebracht sein.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hochdruck-Metallhalogen- Entladungslampe ist in der Zeichnung in Seitenansicht dargestellt.
In der Zeichnung ist die Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe mit einem lichtdurchlässigen Lampengefaß 1 versehen, in der Zeichnung aus Quarzglas, das vakuumdicht vrschlossen ist. Das Lampengefaß enthält eine ionisierbare Füllung mit Edelgas und Metallhalogen. Die Füllung der dargestellten Lampe umfaßt Quecksilber, Iodide von Natrium, Thallium, Holmium, Thulium und Dysprosium sowie 100 mbar Argon. Wolfram-Elektroden 2 sind in dem Lampengefaß angeordnet und mit Stromleitern 3, in der Figur aus Molybdän, verbunden, die durch das Lampengefäß nach außen treten. Die Elektroden sind mit einem oxidischen Elektronenemitter versehen. Die dargestellte Lampe hat eine Außenumhüllung 4 aus Quarzglas, die Sockel 5 trägt.
Die Elektroden 2 haben, verteilt in der Masse, ein aus Hafniumoxid und Zirkoniumoxid gewähltes erstes Oxid und ein aus Yttriumoxid, Lanthanoxid, Scandiumoxid und Ceroxid gewähltes zweites Oxid und sind im wesentlichen frei von Thoriumoxid, wobei das zweite Oxid zu M Mol-% der Summe aus dem zweiten Oxid und dem ersten Oxid beiträgt, wobei M die in Tabelle 1 aufgelisteten Werte hat: Tabelle 1
Die dargestellte Lampe nimmt eine Leistung von 75 W auf.
Die Lampe wurde mit Elektroden hergestellt, die verschiedene erfindungsgemäße Emittermaterialien enthielten, und wurde mit Lampen verglichen, die andere Emittermaterialien enthielten, aber im übrigen identisch waren. Die Elektroden wurden hergestellt, indem Wolframpulver mit Pulver der betreffenden Oxide gemischt wurde. Die Mischung wurde verdichtet und gesintert, wodurch stabförmige Elektroden von 360 µm Dicke mit einer Dichte erhalten wurden, die einen hohen Prozentsatz, ungefähr 97%., der theoretischen Dichte darstellt. Für andere Lampentypen, wie Typen, die kein Seltenerdmetall und/oder Scandium in der Füllung enthalten, können jedoch auch Elektroden geringerer Dichte verwendet werden.
Die Lampen wurden 1000 Stunden lang betrieben und ihre Elektrodentemperaturen gemessen, ebenso wie ihr Lichtstromfaktor (Lichtstromf.) Nach 100 Betriebsstunden wurden einzelne Lampen jedes Typs geöffnet und wurde die Dicke d der Elektrodenflächenschicht, in der sich kein Emittermaterial befand, gemessen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 aufgelistet. Tabelle 5
* aus gezogenem Draht
Aus Tabelle 5 wird deutlich, daß die Lampe mit ausschließlich Wolfram enthaltenden Elektroden eine hohe Elektrodentemperatur aufweist, während die Elektroden nur schwer emittieren und der Lichtstromfaktor niedrig ist. Die Lampe zeigt starke Schwärzung infolge Verdampfung und Abscheidung von Wolfram aufgrund der hohen Temperatur.
Elektroden mit Yttriumoxid oder mit Hafniumoxid haben eine etwas niedrigere, aber immer noch verhältnismaßig hohe Temperatur, und führen zu einem vergleichsweise schlechten Lichtstromfaktor. Es tritt eine starke, im Fall von Hafniumoxid sehr starke Oxidverarmung an der Oberfläche auf. Die Oxide verdampfen und werden zu langsam aus der Elektrodenmasse ergänzt.
Gesinterte Elektroden mit Thoriumoxid haben eine Temperatur, die mit der von Elektroden mit Hafniumoxid vergleichbar ist, aber einen besseren Lichtstromfaktor ergeben. Die Verarmungstiefe ist auch kleiner als bei den vorigen Lampen.
Lampen mit Elektroden aus gezogenem Draht haben die niedrigste Elektrodentemperatur und einen hohen, und zwar den höchsten Lichtstromfaktor. Es gibt einen bemerkenswerten Unterschied zu Lampen mit gesinterten thorierten Wolframelektroden sowohl in bezug auf die Temperatur als auch in bezug auf den Lichtstromfaktor.
Die erfindungsgemäße Lampe hat eine Elektrodentemperatur, die nur um 50º höher ist als die der vorigen Lampe, aber 100º niedriger als die der gesinterten thorierten Wolframelektrode. Der Lichtstromfaktor ist vergleichbar mit dem der Lampe mit gezogenen thorierten Elektroden, aber viel besser als der der Lampe mit gesinterten thorierten Elektroden. Die Verarmungstiefe ist daher sehr klein Die Verdampfung von Emittermaterial ist klein und wird nahezu aus der Masse kompensiert. Bemerkenswert sind die Unterschiede, sowohl in der Temperatur als auch in bezug auf die Verarmungstiefe sowie den Lichtstromfaktor, zwischen der erfindungsgemäßen Lampe und der Lampe, die nur das erste oder nur das zweite Oxid enthält. Dies macht die Synergiewirkung dieser Oxide deutlich.
Es wurden andere Lampen hergestellt, die ein Edelgas, Quecksilber und eine Mischung aus Natriumiodid, Thalliumiodid und Indiumiodid als ionisierbare Füllung hatten. Diese Lampen hatten Elektroden, die aus den in Tabelle 6 genannten ausgewählt worden waren. Ihr Lichtstromfaktor und ihre Lichtausbeute nach 1000 Betriebsstunden werden ebenfalls in der genannten Tabelle dargestellt. Tabelle 6
Aus Tabelle 6 wird deutlich, daß die Lampen mit thorierten Elektroden nur wenig besser sind als die Lampen mit Y&sub2;O&sub3;/HfO&sub2; als Emitter in den Elektroden La&sub2;hf&sub2;O&sub7; liefert sogar bessere Ergebnisse hinsichtlich sowohl Lichtstromfaktor als auch Lichtausbeute als Thoriumoxid.

Claims

1. Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe mit einem vakuumdicht verschlossenen, lichtdurchlässigen Lampengefäß (1), das eine ionisierbare Füllung mit Edelgas und Metallhalogenid enthält, und in dem Wolfram-Entladungselektroden (2) angeordnet sind, die mit Stromleitern (3) verbunden sind, die durch das Lampengefäß nach außen treten, welche Elektroden mit einem Elektronenemitter versehen sind, wobei der Elektronenemitter als oxidischer Elektronenemitter ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet daß die Elektroden (2) wie der Elektronenemitter, verteilt in der Masse, im wesentlichen nur ein aus Hafniumoxid und Zirkoniumoxid gewähltes erstes Oxid und ein aus Yttriumoxid, Lanthanoxid, Scandiumoxid und Ceroxid gewähltes zweites Oxid enthalten und im wesentlichen frei von Thoriumoxid sind, wobei das zweite Oxid zu M Mol-% der Summe aus dem zweiten Oxid und dem ersten Oxid beiträgt, wobei M die in Tabelle 1 aufgelisteten Werte hat: Tabelle 1

2. Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, a) bei Wahl von Yttriumoxid als zweites Oxid Yttriumoxid zu M=30-50 Mol-% zur Summe aus dem zweiten und dem ersten Oxid beiträgt, b) bei Wahl von Lanthanoxid als zweites Oxid oder von Ceroxid als zweites Oxid Lantanoxid oder Ceroxid zu M= ungefahr 33 Mol-% zur Summe aus dem zweiten Oxid und dem ersten Oxid beiträgt.

3. Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet. daß Hafniumoxid das erste Oxid ist.

4. Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oxidische Elektronenemitter zu bis zu 10 Gew.% der Elektroden beiträgt.

5. Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet. daß die Lampe ein Metallhalogenid enthält, das aus der Gruppe mit Scandiumhalogenid und Seltenerdhalogeniden gewählt ist, und der oxidische Elektronenemitter zu bis zu 5 Gew.-% der Elektroden beiträgt.

6. Hochdruck-Metallhalogen-Entladungslampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet. daß der oxidische Elektronenemitter zu ungefähr 2 Gew.-% der Elektroden beiträgt.