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EP1215699A1 - Hochdruckgasentladungslampe und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Hochdruckgasentladungslampe und Verfahren zu ihrer Herstellung Download PDF

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Publication number
EP1215699A1
EP1215699A1 EP01000721A EP01000721A EP1215699A1 EP 1215699 A1 EP1215699 A1 EP 1215699A1 EP 01000721 A EP01000721 A EP 01000721A EP 01000721 A EP01000721 A EP 01000721A EP 1215699 A1 EP1215699 A1 EP 1215699A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lamp
electrode
section
current
gas discharge
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.)
Withdrawn
Application number
EP01000721A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günther Dr. Derra
Hanns Ernst Dr. Fischer
Dieter Leers
Holger Dr. Moench
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Corporate Intellectual Property GmbH
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Corporate Intellectual Property GmbH, Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Philips Corporate Intellectual Property GmbH
Publication of EP1215699A1 publication Critical patent/EP1215699A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
    • H01J61/06—Main electrodes
    • H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
    • H01J61/0732—Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the construction of the electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
    • H01J61/125—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having an halogenide as principal component
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/82—Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr

Definitions

  • the invention relates to high-pressure gas discharge lamps (HID [high intensity discharge] lamps or UHP [ultra high performance] lamps), and in particular to high-pressure mercury lamps with mercury fill quantities of between approximately 0.05 and 0.5 mg / mm 3 , the at least have an electrode with an electrode rod which is provided at one end with a thickened, for example spherical, electrode section.
  • the invention further relates to a lighting unit with such a high-pressure gas discharge lamp and a power supply unit for supplying the lamp with operating parameters adapted to it, and a method for producing the lamp.
  • the free Ends of the electrode rods extend into a lamp bulb with a gas atmosphere, which enables the formation of an arc in the operating state.
  • the other Ends are through a passage through the piston with connecting pins for an operating voltage connected.
  • Electrodes of this type can be relatively simple are made of tungsten and are generally known.
  • a major disadvantage of these electrodes is that the thermal conductivity is generally relatively low and not reproducible, since the thermal Contact between the windings and the rod as well as between the individual windings can change during the life of the lamp. Especially with lamps with short Arcing (for example, about 1 mm) can change these effects Lamp properties, i.e. the optical output power and the required Cause operating voltage up to 30 percent. Even with short-arc lamps (e.g. UHF lamps) these problems occur essentially regardless of whether the Windings are fused with the electrode or not, because these lamps at such high Temperatures (more than 3000 K) are operated that also the fused parts can change. Electrodes to avoid this problem from a corresponding strong solid tungsten rod are formed, are expensive and complicated to manufacture.
  • a major disadvantage of this lamp is that the lamp current is very high must be precisely adjusted and kept very constant around the spherical section to produce and keep melted to the extent necessary. Just a few Percent higher current can cause the entire section and part of the rod the electrode melts, making the section larger and the distance to the opposite electrode is changed significantly and permanently. This effect works with short arcs so strong that the limit current is adhered to extremely precisely to be able to operate a short-arc lamp with this type of electrode stably. In addition, this limit current changes during the switch-on phase depending on the increasing pressure of the gas vapor in the lamp changes.
  • Another disadvantage of this lamp is that the electrode spacing changes during extended the life of the lamp. This is essentially due to the fact that the free Iodine atmosphere to prevent blackening of the walls, the transport of tungsten from the hot electrode tip to the back of the electrode accelerated. This disadvantage also has a particularly strong effect on short-arc lamps that with these electrodes a maximum lifespan of only a few hundred hours aufwisen.
  • An object on which the invention is based is therefore a high-pressure gas discharge lamp of the type mentioned and a lighting unit with a to create such a lamp that is stable and stable throughout its life allows fluctuation-free operation with essentially constant electrode spacing, without special requirements for the accuracy and consistency of the Lamp current must be set.
  • Another object of the invention is to provide a method create with such a high pressure gas discharge lamp particularly simple and can be produced inexpensively.
  • the first-mentioned object is achieved on the one hand according to claim 1 with a High-pressure gas discharge lamp of the type mentioned at the outset, which is distinguished by that the thickened electrode section as a function of operating parameters of the lamp is dimensioned so that it does not melt during normal lamp operation, but that it does an electrode tip on the electrode section during the first hours of operation of the lamp trained until it melts in the area of an arc.
  • the solution is provided with a lighting unit with a High-pressure gas discharge lamp of this type and a power supply unit for supplying the lamp with operating parameters adapted to them in such a way that the thickened electrode section does not melt in normal lamp operation, but that during the the first hours of operation of the lamp on the electrode section as long as an electrode tip trains until it melts in the area of the base of an arc.
  • the operating parameters mentioned are in particular the level of the operating voltage and the operating current as well as their temporal courses and frequencies.
  • the invention is based on the surprising finding that one with a Such an electrode provided the electrode tip during the first hours of operation the lamp builds itself, this process automatically ends when that front end of the tip begins to melt.
  • a particular advantage of this solution is therefore that the electrode tip in the Is self-stabilizing in terms of its length. This makes a complex optimization of the No need for electrode spacing.
  • the tip of the electrode has melted in the area of the arc.
  • the thickened section has a mass which is substantially greater in relation to the tip has and thus serves as a heat buffer or for heat radiation, the remaining part the electrode much lower temperatures, so the lamp has a very high Has lifespan.
  • a method for manufacturing is according to claim 7 a high-pressure gas discharge lamp, which is characterized in that that an electrode rod is thickened at one end to manufacture the electrode Section is provided and an electrode tip on this section during the first Hours of operation of the lamp is formed with a current which is essentially that Operating current of the lamp corresponds, the thickened section depending on this current is measured.
  • the main advantage of this method is that it is particularly simple and is inexpensive because the usually very complex manufacture of the electrodes is largely does not apply or to the generation of the thickened section on the electrode rod is limited.
  • Lamp preferably combined with a power supply with which one is available general mains voltage in the operating voltage having the stated properties is converted for the lamp.
  • Power supplies of this type are, for example, in the WO95 / 35645, WO00 / 36882 and WO00 / 36883, which are disclosed by reference to be made part of this disclosure.
  • FIG. 1 shows an example of a short-arc high-pressure gas discharge lamp 1 which has an elliptical lamp bulb 2 made of quartz glass or of a ceramic material with a light exit window.
  • the gas contains mercury vapor in the flask, to which about 0.001 to 10 ⁇ mol / cm 3 bromine (or chlorine) is added, so that a regenerative tungsten cycle can be excited. Together with the oxygen present in the bulb 2, the walls of the bulb are simultaneously prevented from becoming cloudy during the operation of the lamp.
  • Electrode 7, 8 made of tungsten. These ends each have a substantially spherical shape Electrode section 9, 10 while the other ends of the electrodes each are connected to an electrically conductive film 5,6, for example made of molybdenum Piston 2 continues on the long side in the form of cylindrical quartz parts 3, 4 in which the Foils 5 and 6 are introduced in a vacuum-tight manner guided connecting pins 11, 12 attached, via which the lamp current is supplied.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of one of the electrodes 7, 8 in different phases of formation Presentation.
  • the processes described below using the electrode 7 as an example and processes in AC operation of the lamp also affect the other in the same way Electrode 8.
  • the starting material in the production is an electrode rod 20 Tungsten with a diameter of approximately 0.4 mm.
  • These dimensions apply to lamp currents from approximately 1.5 to 2.5 A, although other dimensions may be useful for other currents.
  • As a more general A reasonable range has been found for a lamp current between approximately 0.5 and 8 A (UHP lamp with 50 - 500 W) a rod diameter between 0.2 and 0.7 mm and a diameter of the spherical section between 0.5 and 3.0 mm. It is in the generally advantageous if the diameter of the spherical section is approximately 1.5 is up to 5 times the rod diameter.
  • the spherical section 9 can by melting one end of the rod 20 or in other ways, such as by mechanically compressing a preheated one Tungsten wire are generated so that the electrode 7 shown in Figure 2 (b) is formed.
  • a preheated one Tungsten wire are generated so that the electrode 7 shown in Figure 2 (b) is formed.
  • the spherical shape there are also other spherical shapes, such as conical ones Sections or other "thickening" possible, in particular flatter Sections for higher frequencies of the operating voltage of the lamp can be selected.
  • the lamp according to FIG. 1 is then produced with two electrodes 7, 8 of this type.
  • the relatively large diameter of the in relation to the diameter of the rod 20 spherical section 9, (10) causes this section in the operation of the Lamp is not heated as much as is the case with well-known electrode tips. This has the advantage, among other things, that the tungsten is transported from the tip towards on the rear parts of the electrode is much lower than in the beginning known electrodes described.
  • the shape with which the electrode tip 19 is built up can primarily by the Size of the thickened section and the frequency of the lamp current can be influenced.
  • the lamps were with a power of 120 watts at about 80 volts with a Lamp current operated at a frequency f of 90 Hz.
  • the relationship between the mean amplitude of the current pulse and the mean amplitude of the Lamp current can be between 0.6 and 2 and the ratio between the duration of the Current pulse and a half period of the lamp current are between 0.05 and 0.15.
  • the proportion of the lamp by the Current pulse energy is preferably between 5 and 15 percent of the energy, that was supplied to the lamp by the lamp current for half a period.
  • the tip thus has a diameter that is the same as that of the electrode rod.
  • the length Le of the resulting electrode tip 19 is of the diameter Dk of the spherical section 9 (10) dependent.
  • This connection is in Figure 4 shown in the for a diameter of the electron rod of 400 microns for different diameter Dk of section 9 (10) the length Le of the electrode tip (Rectangle symbols) is plotted.
  • the lamps were again with an output of 120 watts at about 80 volts with an operating current with a frequency f of 90 Hz and operated a current form according to the description in connection with Figure 3.
  • the length Le of the electrode tip 19 is, however, also clearly dependent on the lamp current and the power of the lamp. The higher these two values are, the shorter it is emerging tip 19.
  • the lamp current and the power of the lamp determine the total energy input into the electrodes, the size of the spherical section 9 (10) in turn affects the energy radiation. One chooses for the practical application the size of this section so that there is a long lamp life.
  • the number of the first operating hours during which the electrode tip 19 forms, is about an hour for a length of the tip of about 200 ⁇ m and for a length of Tip of about 1 mm at about 50 hours.
  • the tip 19 gradually increases during formation until its front end is like this it gets hot that it melts. When the front end has melted there is no more Watch growth. So if according to the context explained above the operating parameters are set such that the tip 19 has a length of approximately 0.1 mm to 1.0 mm is reached, so is the final electron gap after the end of the first Operating hours about 0.2 to 2.0 mm shorter than the distance between the spherical sections 9 and 10 before the lamp is turned on for the first time.
  • an electrode shape is created, which is formed by a relatively thin electrode rod 20, a relatively large ball-like electrode section 9 (10) and a thin electrode tip 19 is formed.
  • Section 9 (10) is dimensioned so that it is a good one Has heat radiation properties and is cold enough to be reliable and to achieve stable operation of the lamp over several thousand hours.
  • the arising in the company Electrode tip 19 has a molten area at its front end which is small enough to ensure a stable approach to the arc. This especially concerns high pressure UHP lamps. Trials have shown that stability of the arc over the entire service life is much better than with known ones Electrode shapes.
  • the problems can also be solved due to the assembly and the tolerances of the lateral distance between electrodes.
  • the spherical section initially enables the formation of a horizontal one Arc.
  • the arc then grows when the lamp is in operation during the first hours of operation, the tips again melted until their front ends melted are. Since this depends on their mutual distance, be lateral Tolerances balanced.
  • an electrode can also be used that already has a preformed tip. This means that during the first hours of operation occurring, relatively high changes in voltage and the reduction of Electrode distance significantly reduced.
  • the preformed tip should Have dimensions that are similar to those that are in normal operation later surrendered by itself.
  • the electrode can also be produced in such a way that one end of a rod according to FIG. 2 (a) one or more windings are applied which are used for Example made of the same material as the rod.
  • the spherical or another spherical section (“thickening") can then by complete or partial Merging this area of the rod provided with the windings is relatively easy be generated
  • the use of the electrodes according to the invention is not limited to short-arc lamps, even if they are there due to the high load on the electrodes Lamps and the self-adjusting, very small distance between the electrodes special Have advantages.
  • the formation of the electrode tip is dependent on the lamp current in relation to the size, that is, the heat radiation ability of the spherical portion and thus of depending on the temperature arising there. This temperature should be as high as possible but not so high that the section melts.
  • a is preferably one Power supply provided that converts a general mains voltage into a supply voltage for the Lamp converts.
  • a power supply unit is shown by way of example in FIG. 5.
  • the general the mains voltage is an AC voltage that is applied to input terminals K1, K2 the power supply.
  • the power supply unit comprises a circuit unit A with which the Mains voltage is converted into an AC voltage for the lamp LA.
  • the purpose is a first device 30 for converting the mains voltage into a DC voltage, and a commutator 31 for converting the DC voltage into the Lamp AC voltage provided.
  • the power supply also includes a control unit B, with which the circuit unit A so is applied that, for example, a predeterminable number of half-periods or every half period of the lamp current with an additional current pulse of the same polarity as the relevant period is overlaid.
  • a control unit B with which the circuit unit A so is applied that, for example, a predeterminable number of half-periods or every half period of the lamp current with an additional current pulse of the same polarity as the relevant period is overlaid.
  • a suitable circuit for such a control unit is in the WO95 / 35645.
  • control unit B can also serve to start the lamp current a half period relative to an average current in normal operation, whereby achieved a particularly stable and diffuse approach to the arc with certain electrodes
  • a corresponding control unit is described in WO00 / 36883.
  • control unit B can also determine the lamp current as a function of certain Operating conditions or requirements affect that with corresponding Sensor means are detected, such as the temperature or by the lamp flowing electricity or the strength and fluctuations of the light generated.
  • suitable control unit is disclosed in WO00 / 36882.
  • the other operating parameters mentioned above such as the frequency of the Lamp voltage can optimally match the lamp type with such a power supply or certain operating conditions can be adjusted.
  • the power supply is therefore preferred combined with a lamp to form a lighting unit designed for a particular Use case, such as optimized for projection purposes.

Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

Es wird eine Hochdruckgasentladungslampe (HID- oder UHP-Lampe sowie allgemein Lampen mit Quecksilber-Füllmengen von zwischen etwa 0,05 und 0,5 mg/mm3) mit mindestens einer Elektrode(7,8) beschrieben, die an ihrem in einem Lampenkolben (2) liegenden Ende mit einer verdickten, zum Beispiel kugelähnlichen Abschnitt (9,10) versehen ist. Diese Abschnitt ist in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Lampe und /oder dem Durchmesser des Elektrodenstabes so bemessen, dass sich während der ersten Betriebsstunden selbständig eine Elektrodenspitze (19) an dem Abschnitt ausbildet. Diese Spitze wächst so lange aus dem Abschnitt heraus, bis ihr freies Ende zu schmelzen beginnt. Die Elektrodenspitze ist auf diese Weise selbsteinstellend, wobei ein optimaler Elektrodenabstand über die gesamte Lebensdauer der Lampe erhalten bleibt. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Lampe beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft Hochdruckgasentladungslampen (HID [high intensity discharge] - Lampen oder UHP [ultra high performance] -Lampen), sowie insbesondere Quecksilber-Hochdrucklampen mit Quecksilber-Füllmengen von zwischen etwa 0,05 und 0,5 mg/mm3, die mindestens eine Elektrode mit einem Elektrodenstab aufweisen, der an einem Ende mit einem verdickten, zum Beispiel kugelähnlichen Elektrodenabschnitt versehen ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Beleuchtungseinheit mit einer solchen Hochdruckgasentladungslampe sowie einem Netzteil zur Versorgung der Lampe mit an diese angepassten Betriebsparametern, sowie ein Verfahren zur Herstellung der Lampe.
Die Herstellung, die Betriebseigenschaften, die Lebensdauer und die Kosten dieser Lampen werden ganz wesentlich von der Art und Form der verwendeten Elektroden bestimmt. Es sind deshalb zahlreiche geometrische Formen von Elektroden entwickelt worden, um diesen Kriterien in unterschiedlicher Weise Rechnung zu tragen. Im einfachsten Fall beinhaltet die Lampe zwei Elektroden, die jeweils durch einen Stab aus Wolfram gebildet sind Die freien Enden der Elektrodenstäbe erstrecken sich in einen Lampenkolben mit einer Gasatmosphäre, die im Betriebszustand die Ausbildung eines Lichtbogens ermöglicht. Die jeweils anderen Enden sind über eine durch den Kolben verlaufende Durchführung mit Anschlussstiften für eine Betriebsspannung verbunden.
Um zum Beispiel die Wärmeabstrahlung der Elektroden zu verbessern und bei hoher Lampenleistung eine zu starke Erwärmung der Durchführung und damit die Gefahr einer Beschädigung der Abdichtung an dem Lampenkolben zu vermeiden, ist es bekannt, an den freien Enden der Elektroden jeweils eine oder mehrere Wicklungen aus dem gleichen Material wie die Elektrode anzubringen. Diese Wicklungen können auch mit dem Elektrodenstab verschmolzen werden, um insbesondere bei mit Wechselstrom betriebenen Lampen die Funktion eines Wärmepuffers zu erzielen. Weiterhin kann damit auch die Lebensdauer der Elektroden verlängert werden. Elektroden dieser Art können relativ einfach aus Wolfram hergestellt werden und sind allgemein bekannt.
Ein wesentlicher Nachteil dieser Elektroden besteht jedoch darin, dass die thermische Leitfähigkeit im allgemeinen relativ gering und nicht reproduzierbar ist, da sich der thermische Kontakt zwischen den Wicklungen und dem Stab sowie zwischen den einzelnen Wicklungen während der Lebensdauer der Lampe verändern kann. Insbesondere bei Lampen mit kurzem Lichtbogen (zum Beispiel etwa 1 mm) können diese Effekte Veränderungen der Lampeneigenschaften, das heißt der optischen Ausgangsleistung sowie der erforderlichen Betriebsspannung um bis zu 30 Prozent verursachen. Auch bei den Kurzbogenlampen (z B. UHF-Lampen) treten diese Probleme im wesentlichen unabhängig davon auf, ob die Wicklungen mit der Elektrode verschmolzen sind oder nicht, da diese Lampen bei so hohen Temperaturen (mehr als 3000 K) betrieben werden, dass sich auch die verschmolzenen Teile verändern können. Elektroden, die zur Vermeidung dieses Problems aus einem entsprechend starken massiven Wolframstab gebildet sind, sind in der Herstellung teuer und kompliziert.
Aus der US-PS 3.067.357 ist eine Elektrode bekannt, bei der ein Wolframstab an seinem freien Ende einen durch Schmelzen entstandenen kugelähnlichen Abschnitt aufweist. Die zum Schmelzen erforderliche Wärme kann während der Herstellung oder während des Betriebes der Lampe erzeugt werden, wobei die Größe dieses Abschnitts und damit auch der Elektrodenabstand durch den Lampenstrom, den Druck in der Lampe und den Durchmesser des Elektrodenstabes bestimmt wird. Im Betrieb muss sich immer ein bestimmter Teil (50 %) dieses Abschnitts in geschmolzenem Zustand befinden. Auf diese Weise soll die Herstellung der Elektroden wesentlich einfacher und kostengünstiger werden, da die Größe des kugelähnlichen Abschnitts, von dem der Lichtbogen ausgeht, durch entsprechende Einstellung der genannten Größen und nicht durch relativ toleranzempfindliche und aufwendige Fertigungs- und Montageverfahren erzielt wird.
Ein wesentlicher Nachteil dieser Lampe besteht jedoch darin, dass der Lampenstrom sehr genau eingestellt und sehr konstant gehalten werden muss, um den kugelähnlichen Abschnitt zu erzeugen und in dem erforderlichen Maße geschmolzen zu halten. Ein nur um wenige Prozent höherer Strom kann dazu führen, dass der gesamte Abschnitt und ein Teil des Stabes der Elektrode schmilzt, so dass der Abschnitt größer und der Abstand zu der gegenüberliegenden Elektrode erheblich und dauerhaft verändert wird. Dieser Effekt wirkt sich bei kurzen Lichtbögen so stark aus, dass der Grenzstrom äußerst genau eingehalten werden muss, um eine Kurzbogenlampe mit dieser Elektrodenart stabil betreiben zu können. Hinzu kommt, dass sich dieser Grenzstrom während der Einschaltphase in Abhängigkeit von dem steigenden Druck des Gasdampfes in der Lampe ändert.
Ein weiterer Nachteil dieser Lampe besteht darin, dass sich der Elektrodenabstand während der Lebensdauer der Lampe vergrößert. Dies beruht im wesentlichen darauf, dass die freie Iodatmosphäre, mit der eine Schwärzung der Wände verhindert werden soll, den Transport von Wolfram von der heißen Elektrodenspitze zu den hinteren Teilen der Elektrode beschleunigt. Auch dieser Nachteil wirkt sich besonders stark bei Kurzbogenlampen aus, die mit diesen Elektroden eine maximale Lebensdauer von nur einigen hundert Stunden aufwisen.
Schließlich hat sich gezeigt, dass insbesondere bei Quecksilber-Hochdrucklampen (UHP-Lampen mit einem Druck von etwa 200 bar) mit einer solchen Elektrode der Lichtbogen periodisch über die vordere Fläche der Elektrode wandern kann, so dass ein Einsatz dieser Lampen in Projektionssystemen nicht möglich ist.
Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht deshalb darin, eine Hochdruckgasentladungslampe der eingangs genannten Art und eine Beleuchtungseinheit mit einer solchen Lampe zu schaffen, die während ihrer gesamten Lebensdauer einen stabilen und schwankungsfreien Betrieb bei im wesentlichen gleichbleibendem Elektrodenabstand ermöglicht, ohne dass hierzu besondere Anforderungen an die Genauigkeit und Konstanz des Lampenstroms gestellt werden müssen.
Eine weitere Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, mit dem eine solche Hochdruckgasentladungslampe besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
Die Lösung der erstgenannten Aufgabe erfolgt einerseits gemäß Anspruch 1 mit einer Hochdruckgasentladungslampe der eingangs genannten Art, die sich dadurch auszeichnet, dass der verdickte Elektrodenabschnitt in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Lampe so bemessen ist, dass dieser im normalen Lampenbetrieb nicht schmilzt, dass sich jedoch während der ersten Betriebsstunden der Lampe an dem Elektrodenabschnitt eine Elektrodenspitze so lange ausbildet, bis diese im Bereich des Ansatzes eines Lichtbogens schmilzt.
Die Lösung erfolgt andererseits gemäß Anspruch 10 mit einer Beleuchtungseinheit mit einer Hochdruckgasentladungslampe dieser Art sowie einem Netzteil zur Versorgung der Lampe mit an diese angepassten Betriebsparametern in der Weise, dass der verdickte Elektrodenabschnitt im normalen Lampenbetrieb nicht schmilzt, dass sich jedoch während der ersten Betriebsstunden der Lampe an dem Elektrodenabschnitt eine Elektrodenspitze so lange ausbildet, bis diese im Bereich des Ansatzes eines Lichtbogens schmilzt.
Die genannten Betriebsparameter sind dabei insbesondere die Höhe der Betriebsspannung und des Betriebsstroms sowie deren zeitliche Verläufe und Frequenzen.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass sich bei einer mit einer solchen Elektrode versehenen Lampe die Elektrodenspitze während der ersten Betriebsstunden der Lampe von selbst aufbaut, wobei dieser Prozess automatisch endet, wenn das vordere Ende der Spitze anfängt zu schmelzen.
Ein besonderer Vorteil dieser Lösung liegt deshalb darin, dass die Elektrodenspitze im Hinblick auf ihre Länge selbststabilisierend ist. Dies macht eine aufwendige Optimierung des Elektrodenabstandes überflüssig.
Darüber hinaus bleibt diese selbststabilisierende Wirkung während der gesamten Lebensdauer der Lampe erhalten, so dass stets ein optimaler Elektrodenabstand vorhanden ist. Dieser Vorteil wirkt sich in besonderem Maße bei Kurzbogenlampen aus, da bei diesen Lampen die Elektroden hoch belastet sind Die Lampe ist weiterhin aufgrund des stabilen Lichtbogens insbesondere für Projektionszwecke geeignet.
Zwar ist die Elektrodenspitze im Bereich des Ansatzes des Lichtbogens geschmolzen. Da jedoch der verdickte Abschnitt eine im Verhältnis zur Spitze wesentlich größere Masse aufweist und somit als Wärmepuffer bzw. zur Wärmeabstrahlung dient, hat der übrige Teil der Elektrode wesentlich niedrigere Temperaturen, so dass die Lampe eine sehr hohe Lebensdauer aufweist.
Zur Lösung der zweitgenannten Aufgabe wird gemäß Anspruch 7 ein Verfahren zur Herstellung einer Hochdruckgasentladungslampe geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zur Fertigung der Elektrode ein Elektrodenstab an einem Ende mit einem verdickten Abschnitt versehen wird und eine Elektrodenspitze an diesem Abschnitt während erster Betriebsstunden der Lampe mit einem Strom ausgebildet wird, der im wesentlichen dem Betriebsstrom der Lampe entspricht, wobei der verdickte Abschnitt in Abhängigkeit von diesem Strom bemessen wird.
Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es besonders einfach und kostengünstig ist, da die üblicherweise sehr aufwendige Herstellung der Elektroden weitgehend entfällt bzw. auf die Erzeugung des verdickten Abschnitts an dem Elektrodenstab beschränkt ist.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Die Dimensionierungen gemäß den Ansprüchen 2 und 3 haben sich als besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine deutliche Ausbildung der Elektrodenspitzen erwiesen.
Die Ausführungen gemäß den Ansprüchen 4 und 5 haben besondere Vorteile im Hinblick auf die Lichtausbeute und die Verhinderung einer Trübung des Lampenkolbens während der Lebensdauer der Lampe.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1
eine schematische Gesamtdarstellung einer erfindungsgemäßen Lampe;
Fig. 2(a) bis (c)
verschiedene Phasen des Entstehens einer Elektrode;
Fig. 3
eine Abhängigkeit zwischen dem Durchmesser der entstehenden Elektrodenspitze und dem Durchmesser eines kugelähnlichen Elektrodenabschnitts;
Fig. 4
eine Abhängigkeit zwischen der Länge der entstehenden Elektroden spitze und dem Durchmesser eines kugelähnlichen Elektrodenabschnitts;
und
Fig. 5
ein Netzteil für eine erfindungsgemäße Lampe.
Die nachfolgend beschriebenen Betriebsparameter der Lampe, nämlich die Höhe der Betriebsspannungen und -ströme sowie deren zeitliche Verläufe und Frequenzen betreffen sowohl die Erzeugung der Elektrodenspitze während der ersten Betriebsstunden der Lampe, als auch den anschließenden Normalbetrieb in der gewünschten Anwendung. Deshalb ist die Lampe vorzugsweise mit einem Netzteil kombiniert, mit dem eine zur Verfügung stehende allgemeine Netzspannung in die die genannten Eigenschaften aufweisende Betriebsspannung für die Lampe umgewandelt wird. Netzteile dieser Art sind zum Beispiel in der WO95/35645, der WO00/36882 und der WO00/36883 offenbart, die durch Bezugnahme zum Bestandteil dieser Offenbarung gemacht werden sollen.
Figur 1 zeigt beispielhaft eine Kurzbogen-Hochdruckgasentladungslampe 1, die einen elliptischen Lampenkolben 2 aus Quarzglas oder aus einem Keramikmaterial mit einem Lichtaustrittsfenster aufweist. Als Gas befindet sich in dem Kolben Quecksilberdampf, dem etwa 0,001 bis 10 µmol/cm3 Brom (oder Chlor) zugesetzt ist, so dass ein regenerativer Wolframzyklus angeregt werden kann. Zusammen mit dem in dem Kolben 2 vorhandenen Sauerstoff wird gleichzeitig verhindert, dass sich die Wände des Kolbens während des Betriebes der Lampe eintrüben.
In den Lampenkolben 2 erstrecken sich die einen Enden einer ersten und einer zweiten Elektrode 7, 8 aus Wolfram. Diese Enden weisen jeweils einen im wesentlichen kugelförmigen Elektrodenabschnitt 9, 10 auf, während die anderen Enden der Elektroden jeweils mit einer elektrisch leitenden Folie 5,6 zum Beispiel aus Molybdän verbunden sind Der Kolben 2 setzt sich längsseitig in Form von zylindrischen Quarzteilen 3,4 fort, in die die Folien 5 und 6 vakuumdicht eingebracht sind An den Folien sind wiederum nach außen geführte Anschlussstifte 11, 12 befestigt, über die der Lampenstrom zugeführt wird.
Figur 2 zeigt eine der Elektroden 7, 8 in verschiedenen Phasen des Entstehens in vergrößerter Darstellung. Die im folgenden anhand der Elektrode 7 beispielhaft beschriebenen Vorgänge und Abläufe betreffen im Wechselstrombetrieb der Lampe in gleicher Weise auch die andere Elektrode 8.
Ausgangsmaterial bei der Herstellung ist gemäß Figur 2(a) ein Elektrodenstab 20 aus Wolfram mit einem Durchmesser von etwa 0,4 mm. An das erste Ende dieses Stabes ist ein im einfachsten Fall kugelförmiger Elektrodenabschnitt 9 mit einem Durchmesser von etwa 0,8 bis 1,7 mm angeformt. Diese Abmessungen gelten für Lampenströme von etwa 1,5 bis 2,5 A, wobei für andere Ströme andere Abmessungen sinnvoll sein können. Als allgemeiner sinnvoller Bereich hat sich bei einem Lampenstrom zwischen etwa 0,5 und 8 A (UHP-Lampe mit 50 - 500 W) ein Stabdurchmesser zwischen 0,2 und 0,7 mm und ein Durchmesser des kugelförmigen Abschnitts zwischen 0,5 und 3,0 mm erwiesen. Dabei ist es im allgemeinen vorteilhaft, wenn der Durchmesser des kugelförmigen Abschnitts etwa das 1,5 bis 5 fache des Stabdurchmessers beträgt.
Der kugelförmige Abschnitt 9 kann durch Anschmelzen des einen Endes des Stabes 20 oder auf andere Weise, wie zum Beispiel durch mechanisches Stauchen eines vorgewärmten Wolframdrahtes erzeugt werden, so dass die in Figur 2(b) gezeigte Elektrode 7 entsteht. Anstelle der Kugelform sind auch andere kugelähnliche Formen, wie zum Beispiel kegelförmige Abschnitte oder andere "Verdickungen" möglich, wobei insbesondere flachere Abschnitte für höhere Frequenzen der Betriebsspannung der Lampe gewählt werden.
Mit zwei Elektroden 7, 8 dieser Art wird anschließend die Lampe gemäß Figur 1 hergestellt. Der im Verhältnis zum Durchmesser des Stabes 20 jeweils relativ große Durchmesser des kugelförmigen Abschnitts 9, (10) führt dazu, dass sich dieser Abschnitt im Betrieb der Lampe nicht so stark erwärmt, wie es bei allgemein bekannten Elektrodenspitzen der Fall ist. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass der Wolframtransport von der Spitze in Richtung auf die hinteren Teile der Elektrode wesentlich geringer ist, als bei den eingangs beschriebenen bekannten Elektroden.
Darüber hinaus hat sich überraschend gezeigt, das sich innerhalb der ersten Betriebsstunden der Lampe der kugelförmige Abschnitt gemäß Figur 2(c) verändert. Im Wechselstrombetrieb gilt dies wiederum für beide Elektroden 7 (8). An der Stelle des Ansatzes des Lichtbogens bildet sich dabei eine Elektrodenspitze 19 aus, wobei der kugelförmige Abschnitt 9 (10) in diesem Bereich eine entsprechende Abflachung erfährt.
Die Form, mit der sich die Elektrodenspitze 19 aufbaut, kann in erster Linie durch die Größe des verdickten Abschnitts und die Frequenz des Lampenstroms beeinflusst werden.
Im einzelnen hat sich dabei für einen kugelförmigen Abschnitt 9 (10) gezeigt, dass die Dicke der Elektrodenspitze, das heißt deren Durchmesser De, in erster Linie durch die Frequenz f bestimmt wird und im wesentlichen unabhängig von dem Durchmesser Dk des Abschnitts 9 (10) ist. Diese Zusammenhänge sind in dem Diagramm der Figur 3 dargestellt, in dem für einen Elektrodenstab mit einem Durchmesser von 400 µm die Durchmesser De [µm] der entstehenden Elektrodenspitze 19 (Dreieck-Symbole) über verschiedenen Durchmessern Dk [µm] des kugelförmigen Abschnitts 9 (10) aufgetragen sind.
Die Lampen wurden dabei mit einer Leistung von 120 Watt bei etwa 80 Volt mit einem Lampenstrom mit einer Frequenz f von 90 Hz betrieben. Dabei ist einer vorbestimmten Anzahl von halben Perioden, vorzugsweise jeder halben Periode des Lampenstroms ein Strompuls mit gleicher Polarität wie die betreffende Periode überlagert. Das Verhältnis zwischen der mittleren Amplitude des Strompulses und der mittleren Amplitude des Lampenstroms kann zwischen 0,6 und 2 und das Verhältnis zwischen der Dauer des Strompulses und einer halben Periode des Lampenstroms zwischen 0,05 und 0,15 liegen. Als weitere Bemessungsregel hat sich ergeben, dass der Anteil der der Lampe durch den Strompuls zugsführten Energie vorzugsweise zwischen 5 und 15 Prozent der Energie beträgt, die der Lampe während einer halben Periode durch den Lampenstrom zugeführt wind.
Eine Schaltung zur Erzeugung eines solchen Lampenstroms wird weiter unten anhand von Figur 5 beschrieben und ist im Detail in der WO95/35645 offenbart.
Bei einer Betriebsfrequenz f von 90 Hz hat somit die Spitze einen Durchmesser, der demjenigen des Elektrodenstabes gleicht. Als allgemeiner Zusammenhang hat sich für den Durchmesser De der Elektrodenspitze folgende Beziehung ergeben: De = a /⊆f, wobei a eine lampenspezifische Proportionalitätskonstante ist und im Bereich von 2.000 bis 10.000 (hier bei etwa 4.000) µmHz0,5 liegt.
Im Gegensatz dazu ist die Länge Le der entstehenden Elektrodenspitze 19 von dem Durchmesser Dk des kugelförmigen Abschnitts 9 (10) abhängig. Dieser Zusammenhang ist in Figur 4 dargestellt, in der für einen Durchmesser des Elektronenstabes von 400 µm für verschiedene Durchmesser Dk des Abschnitts 9 (10) die Länge Le der Elektrodenspitze (Rechteck-Symbole) aufgetragen ist. Die Lampen wurden dabei wieder mit einer Leistung von 120 Watt bei etwa 80 Volt mit einem Betriebsstrom mit einer Frequenz f von 90 Hz und einer Stromform gemäß der Beschreibung im Zusammenhang mit Figur 3 betrieben.
Die Länge Le der Elektrodenspitze 19 ist allerdings auch deutlich von dem Lampenstrom und der Leistung der Lampe abhängig. Je höher diese beiden Werte sind, desto kürzer ist die entstehende Spitze 19. Der Lampenstrom und die Leistung der Lampe bestimmen den gesamten Energieeintrag in die Elektroden, wobei die Größe des kugelförmigen Abschnitts 9 (10) wiederum die Energieabstrahlung beeinflusst. Für die praktische Anwendung wählt man die Größe dieses Abschnitts so, dass sich eine lange Lebensdauer der Lampe ergibt.
Die Anzahl der ersten Betriebsstunden, während der sich die Elektrodenspitze 19 ausbildet, liegt für eine Länge der Spitze von etwa 200 µm bei einer Stunde und für eine Länge der Spitze von etwa 1 mm bei etwa 50 Stunden.
Die oben erläuterten Zusammenhänge gelten auch dann, wenn anstelle des kugelförmigen Abschnitts eine andere Form der Verdickung gewählt wird.
Die Spitze 19 vergrößert sich während der Entstehung allmählich, bis ihr vorderes Ende so heiß wird, dass es schmilzt. Wenn das vordere Ende geschmolzen ist, ist kein weiteres Wachstum zu beobachten. Wenn also entsprechend den oben erläuterten Zusammenhängen die Betriebsparameter so eingestellt sind, dass die Spitze 19 eine Länge von etwa 0,1 mm bis 1,0 mm erreicht, so ist der endgültige Elektronenabstand nach Beendigung der ersten Betriebsstunden etwa 0,2 bis 2,0 mm kürzer als der Abstand der kugelförmigen Abschnitte 9 und 10 vor dem erstmaligen Einschalten der Lampe.
Folglich entsteht eine Elektrodenform, die durch einen relativ dünnen Elektrodenstab 20, einen relativ großen kugelähnlichen Elektrodenabschnitt 9 (10) und eine dünne Elektrodenspitze 19 gebildet ist. Der Abschnitt 9 (10) wird dabei so bemessen, dass er eine gute Wärmeabstrahlungseigenschaft aufweist und kalt genug ist, um einen zuverlässigen und stabilen Betrieb der Lampe über mehrere tausend Stunden zu erzielen. Die im Betrieb entstehende Elektrodenspitze 19 weist an ihrem vorderen Ende einen geschmolzenen Bereich auf, der klein genug ist, um einen stabilen Ansatz des Lichtbogens zu gewährleisten. Dies betrifft insbesondere Hochdruck-UHP-Lampen. Versuche haben gezeigt, dass die Stabilität des Lichtbogens während der gesamten Lebensdauer wesentlich besser ist, als bei bekannten Elektrodenformen.
Mit dieser erfindungsgemäßen Elektrode können auch die Probleme gelöst werden, die durch die Montage und die Toleranzen des seitlichen Abstandes von Elektroden entstehen. Der kugelförmige Abschnitt ermöglicht dabei zunächst die Ausbildung eines horizontalen Lichtbogens. An den Ansätzen des Lichtbogens wachsen dann im Betrieb der Lampe während der ersten Betriebsstunden wiederum die Spitzen, bis deren vordere Enden geschmolzen sind. Da dies von ihrem gegenseitigem Abstand abhängig ist, werden seitliche Toleranzen ausgeglichen.
Anstelle der in Figur 2(b) gezeigten Elektrode kann auch eine Elektrode verwendet werden, die bereits eine vorgeformte Spitze aufweist. Damit werden die während der ersten Betriebsstunden auftretenden, relativ hohen Spannungsänderungen sowie die Verkleinerung des Elektrodenabstandes erheblich vermindert. Zu diesem Zweck sollte die vorgeformte Spitze Abmessungen aufweisen, die denjenigen ähnlich sind, die sich im späteren Normalbetrieb von selbst ergaben.
Die Herstellung der Elektrode kann alternativ auch in der Weise erfolgen, dass auf ein Ende eines Stabes gemäß Figur 2(a) eine oder mehrere Wicklungen aufgebracht werden, die zum Beispiel aus dem gleichen Material bestehen, wie der Stab. Der kugelförmige oder ein anderer kugelähnlicher Abschnitt ("Verdickung") kann dann durch vollständiges oder teilweises Verschmelzen dieses mit den Wicklungen versehenen Bereiches des Stabes relativ einfach erzeugt werden
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Elektroden ist nicht auf Kurzbogenlampen beschränkt, auch wenn sie dort aufgrund der hohen Belastung der Elektroden in solchen Lampen sowie des sich selbst einstellenden, sehr kleinen Abstandes der Elektroden besondere Vorteile aufweisen.
Die Ausbildung der Elektrodenspitze ist von dem Lampenstrom im Verhältnis zur Größe, das heißt dem Wärmeabstrahlungsvermögen des kugelförmigen Abschnitts und damit von der dort entstehenden Temperatur abhängig. Diese Temperatur soll zwar möglicht hoch sein, nicht jedoch so hoch, dass der Abschnitt schmilzt. Durch geeignete Einstellung und gegenseitige Abstimmung dieser und der oben genannten Betriebsparameter kann eine für nahezu jede Lampenleistung geeignete bzw. optimale Elektrodendimensionierung gerunden werden
Zum Betreiben der Lampe mit den beschriebenen Betriebsparametern ist vorzugsweise ein Netzteil vorgesehen, das eine allgemeine Netzspannung in eine Versorgungsspannung für die Lampe umwandelt. Ein solches Netzteil ist beispielhaft in Figur 5 gezeigt. Die allgemeine Netzspannung sei in diesem Fall eine Wechselspannung, die an Eingangsklemmen K1, K2 des Netzteils angelegt wird. Das Netzteil umfasst eine Schaltungseinheit A, mit der die Netzspannung in eine Wechselspannung für die Lampe LA umgewandelt wird. Zu diesem Zweck ist eine erste Einrichtung 30 zur Umwandlung der Netzspannung in eine Gleichspannung, sowie ein Kommutator 31 zur Umwandlung der Gleichspannung in die Lampen-Wechselspannung vorgesehen.
Das Netzteil umfasst weiterhin eine Steuereinheit B, mit der die Schaltungseinheit A so beaufschlagt wird, dass zum Beispiel eine vorbestimmbare Anzahl von Halbperioden oder jede Halbperiode des Lampenstroms mit einem zusätzlichen Strompuls gleicher Polarität wie die betreffende Periode überlagert wird. Dadurch ergibt sich ein entsprechend überhöhter zeitlicher Verlauf des Lampenstroms, wie er oben im Zusammenhang mit Figur 3 bereits beschrieben wurde und mit dem auch ein besonders stabiler Betrieb ohne Bogeninstabilitäten erzielt werden kann. Eine geeignete Schaltung für eine solche Steuereinheit ist in der WO95/35645 offenbart.
Alternativ dazu kann die Steuereinheit B auch dazu dienen, den Lampenstrom zu Beginn einer Halbperiode relativ zu einem mittleren Strom im Normalbetrieb abzusenken, wodurch bei bestimmten Elektroden ein besonders stabiler und diffuser Ansatz des Lichtbogens erzielt wird Eine entsprechende Steuereinheit wird in der WO00/36883 beschrieben.
Schließlich kann die Steuereinheit B den Lampenstrom auch in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen oder Anforderungen beeinflussen, die mit entsprechenden Sensormitteln erfasst werden, wie zum Beispiel die Temperatur oder der durch die Lampe fließende Strom oder die Stärke und Schwankungen des erzeugten Lichtes. Eine dafür geeignete Steuereinheit ist in der WO00/36882 offenbart.
Auch die anderen, oben genannten Betriebsparameter, wie zum Beispiel die Frequenz der Lampenspannung, können mit einem solchen Netzteil in optimaler Weise an den Lampentyp oder bestimmte Betriebszustände angepasst werden. Das Netzteil ist deshalb bevorzugt mit einer Lampe zu einer Beleuchtungseinheit kombiniert, die für einen bestimmten Anwendungsfall, wie zum Beispiel für Projektionszwecke optimiert ist.

Claims (13)

  1. Hochdruckgasentladungslampe mit mindestens einer Elektrode mit einem Elektrodenstab, der an einem Ende einen verdickten Elektrodenabschnitt aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der verdickte Elektrodenabschnitt (9, 10) in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Lampe so bemessen ist, dass dieser im normalen Lampenbetrieb nicht schmilzt, dass sich jedoch während der ersten Betriebsstunden der Lampe an dem Elektrodenabschnitt (9, 10) eine Elektrodenspitze (19) so lange ausbildet, bis diese im Bereich des Ansatzes eines Lichtbogens schmilzt.
  2. Hochdruckgasentladungslampe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenabschnitt (9, 10) kugelähnlich ist und einen Durchmesser aufweist, der etwa 1,5 bis 5 mal größer ist, als der Durchmesser des Elektrodenstabes (20).
  3. Hochdruckgasentladungslampe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodenabschnitt (9, 10) kugelähnlich ist und einen Durchmesser von etwa 0,5 bis 3,0 mm für einen Lampenstrom von etwa 0,5 bis 8 A aufweist.
  4. Hochdruckgasentladungslampe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Elektrode (7, 8) aus Wolfram und das Gas ein Quecksilberdampf ist, dem zur Erzeugung eines regenerativen Wolfram-Zyklusses Sauerstoff und Brom oder Chlor beigemischt ist.
  5. Hochdruckgasentladungslampe nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Brom mit einem Anteil von etwa 0,001 bis 10 µmol/cm3 beigemischt ist.
  6. Hochdruckgasentladungslampe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbildung der Elektrodenspitze (19) durch den Lampenstrom im Verhältnis zu den Größen von Elektrodenstab (20) und Elektrodenabschnitt (9, 10) beeinflussbar ist.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Hochdruckgasentladungslampe,
    dadurch gekennzeichnet, dass zur Fertigung der Elektrode ein Elektrodenstab an einem Ende mit einem verdickten Abschnitt (9, 10) versehen wind und eine Elektrodenspitze (19) an diesem Abschnitt während erster Betriebsstunden der Lampe mit einem Strom ausgebildet wird, der im wesentlichen dem Betriebsstrom der Lampe entspricht, wobei der verdickte Abschnitt in Abhängigkeit von diesem Strom bemessen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass der verdickte Abschnitt (9,10) durch Anbringen mindestens einer Wicklung an der Elektrode und anschließendes vollständiges oder teilweises Verschmelzen der Wicklungen mit dem Elektrodenmaterial erzeugt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass an dem verdickten Abschnitt (9, 10) eine Elektrodenspitze vorgeformt wird, aus der sich während der ersten Betriebsstunden der Lampe die endgültige Form der Spitze ausbildet.
  10. Beleuchtungseinheit mit einer Hochdruckgasentladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 6 sowie einem Netzteil zur Versorgung der Lampe mit an diese angepassten Betriebsparametern in der Weise, dass der verdickte Elektrodenabschnitt (9, 10) im normalen Lampenbetrieb nicht schmilzt, dass sich jedoch während der ersten Betriebsstunden der Lampe an dem Elektrodenabschnitt (9, 10) eine Elektrodenspitze (19) so lange ausbildet, bis diese im Bereich des Ansatzes eines Lichtbogens schmilzt.
  11. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Netzteil eine Steuereinheit (B) umfasst, mit der eine vorbestimmbare Anzahl von Halbperioden des Lampenstroms mit einem zusätzlichen Strompuls gleicher Polarität beaufschlagbar ist.
  12. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Netzteil eine Steuereinheit (B) umfasst, mit der der Lampenstrom zu Beginn einer Halbperiode relativ zu einem mittleren Strom im Normalbetrieb absenkbar ist.
  13. Beleuchtungseinheit nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Netzteil eine Steuereinheit (B) sowie Sensormittel zum Erfassen von Betriebszuständen der Lampe aufweist, wobei die Betriebsparameter in Abhängigkeit von einem erfassten Betriebszustand durch die Steuereinheit so veränderbar sind, dass sich ein stabiler Lampenbetrieb ergibt.
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