專利名稱：高壓金屬鹵化物燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓金屬鹵化物燈，該燈包括封閉放電空間的透光放電容器，該放電容器以氣密方式密封，在其中設(shè)置有與延伸到外部的電流導(dǎo)體相連接的電極；放電容器中的填充物，包括稀有氣體，緩沖氣體和至少一種選自鉿、鋯和鉭的鹵化物的過渡金屬鹵化物。
這種高壓金屬鹵化物燈(另外也表示為燈)可以從EP 0627759 A1獲知。
在已知的燈中，可將汞和/或氙例如用作緩沖氣體。公知的燈的電極由鎢棒構(gòu)成。已知的燈具有好的彩色再現(xiàn)特性。此外已知的燈的效率和亮度也具有相對較高的值。
已知的燈的缺點(diǎn)是在工作期間會發(fā)生存在于等離子體中的過渡金屬擴(kuò)散到電極中的現(xiàn)象。結(jié)果在工作期間等離子體的成分改變，從而已知燈的性能也改變。特別是由于過濾金屬從等離子體中消失，使燈的彩色再現(xiàn)特性下降非?？??？赏ㄟ^增加燈的填充物中過渡金屬的量來部分地補(bǔ)償擴(kuò)散效應(yīng)，從而在過渡金屬大部分?jǐn)U散到電極中之后，等離子體中還保留有足夠的過渡金屬。然而已發(fā)現(xiàn)包含如此大量過渡金屬鹵化物的燈具有非常高的二次點(diǎn)燃電壓，這使得它們對于許多實(shí)際應(yīng)用來說都不適合。
本發(fā)明的目的是提供一種在開篇中所述類型的高壓金屬鹵化物，它適合于許多實(shí)際應(yīng)用，并具有改進(jìn)的維持特性。
根據(jù)本發(fā)明，這一目的是這樣達(dá)到的，即使各電極包括第一電極部件，該第一電極部件包含選自鉿，鋯和鉭的碳化物的碳化物。
在根據(jù)本發(fā)明的高壓放電燈工作期間，電極的第一電極部件面向放電空間，且放電弧出現(xiàn)在電極的第一電極部件之間。已發(fā)現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明的高壓金屬鹵化物燈中過濾金屬從等離子體到燈電極中的轉(zhuǎn)移在很大程度上被抑制。從而在燈整個(gè)工作期間等離子體的組合基本保持不變，且燈保持具有極好的彩色再現(xiàn)特性。事實(shí)上，在燈的填充物中只包含相對少量的過濾金屬鹵化物。最好在放電容器中包括的過渡金屬鹵化物的量低于3μmol/cm3，這樣燈的二次點(diǎn)燃電壓相對較低。
根據(jù)本發(fā)明高壓金屬鹵化物燈獲得了好的結(jié)果，其中第一電極部件基本上由純過渡金屬碳化物構(gòu)成的，并且其中第一電極部件除過渡金屬碳化物外還包含例如鎢和/或錸的高壓金屬鹵化物燈也獲得了好的結(jié)果。最好是第一電極部件中包括的鎢和/或錸的重量百分比在0％～30％的范圍內(nèi)。
電極可包括連接到第一電極部件上的第二電極部件。根據(jù)這種第二電極部件的組分，在電流導(dǎo)體和該第二電極部件之間可實(shí)現(xiàn)比在電流導(dǎo)體和第一電極部間之間可能形成的連接更好的連接。其中第二電極部件包括鎢棒的高壓金屬鹵化物燈已獲得良好的結(jié)果。最好是將第一電極部件熔接到鎢棒的端部。
第一電極部件最好是大致球形的，大致半球形的或圓柱形的。
參照附圖將進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)施例。


圖1中示出根據(jù)本發(fā)明高壓金屬鹵化物燈的實(shí)施例，以及圖2示出圖1中所示高壓金屬鹵化物燈中所包括的電極之一的示意圖。
在圖1中，1是封閉放電空間2的透光放電容器。放電容器1以氣密的方式密封。包括第一電極部件3a和3b以及第二電極部件4a和4b的電極設(shè)置在放電容器中，并與延伸到外部的電流導(dǎo)體5a，6a和5b，6b相連接。電流導(dǎo)體各包括一個(gè)鉬箔(5a和5b)以及連接到鉬箔上的導(dǎo)線(6a和6b)。每個(gè)電極也連接到鉬箔之一上。燈室中提供有填充物，該填充物包括稀有氣體，緩沖氣體以及圖1中用6表示的在環(huán)境溫度下為固態(tài)的適量HfBr4。
在圖1的高壓金屬鹵化物燈中提供的兩個(gè)電極均如圖2中示出的這些電極之一那樣構(gòu)造?？梢钥吹降谝浑姌O部件由HfC構(gòu)成，而第二電極部件由鎢棒構(gòu)成。第一電極部件被熔接到第二電極部件上。第二電極部件被連接到鉬箔上。
表I示出根據(jù)本發(fā)明的高壓金屬鹵化物燈(LAMP2)與具有類似填充物但具有由鎢棒構(gòu)成的電極的高壓金屬鹵化物燈(LAMP1)的比較。LAMP2的電極具有基本上由純HfC構(gòu)成的第一電極部件。高壓金屬鹵化物燈放電空間的體積近似為1cm3，且電極間距為6mm。兩種燈均填充有在環(huán)境溫度下為約100毫巴的氬氣(Ar)，和134μmol/cm3的Hg及1.34μmol/cm3的HfBr4。兩種燈均在水平狀態(tài)下工作，沒有外部的燈泡，且給燈提供的功率為250瓦。
表ILAMP 1 LAMP 2電極結(jié)構(gòu)鎢棒 鎢棒與由HfC構(gòu)成的第一電極部件熔接在一起填充的HfBr4量 0.28 0.28(在工作溫度下)點(diǎn)燃1分鐘后氣相 ＜＜0.1 0.28HfBr4的量(以巴表示)點(diǎn)燃2小時(shí)后氣相 ＜＜0.1 0.28HfBr4的量(以巴表示)輸出流明(klm) 16 17.5效率(1m/W) 64 70彩色再現(xiàn)指數(shù)R9-71 92彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra8 66 97彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra14 55 95色溫(K) 8520 7570燈電壓(V) 94 90二次點(diǎn)燃電壓(V) 140 160表2也示出根據(jù)本發(fā)明的高壓金屬鹵化物燈(LAMP 4)與具有類似填充物但具有由鎢棒構(gòu)成的電極的高壓金屬鹵化物燈(LAMP 3)的比較。LAMP 4的電極具有由30％重量的鎢和70％重量的HfC構(gòu)成的第一電極部件。高壓金屬鹵化物燈放電空間的體積近似為3,4cm3，且電極間距為7mm。兩種燈均填充有在環(huán)境溫度下為約100毫巴的Ar，和74μmol/cm3的Hg，2.4μmol/cm3的HfBr4，2.4μmol/cm3的HgBr2及8.4μmol/cm3的Sn。兩種燈均在水平狀態(tài)下工作，沒有外部的燈泡，且給燈提供的功率為580瓦。
表IILAMP 3 LAMP 4電極結(jié)構(gòu) 鎢棒鎢棒與由30wt％的鎢和70wt％的HfC構(gòu)成的第一電極部件熔接在一起填充的HfBr4的量 0.5 0.5(在工作溫度下)點(diǎn)燃1分鐘后氣相 ＜0.08 0.5HfBr4的量(以巴表示)點(diǎn)燃2小時(shí)后氣相 ＜0.04 0.5HfBr4的量(以巴表示)輸出流明(klm) 42.511 46.270效率(lm/W)73 80彩色再現(xiàn)指數(shù)R9 39 87彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra8 89 98彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra1486 97色溫(K) 52404750燈電壓(V) 72 97二次點(diǎn)燃電壓(V) 160 240表1和表2清楚地顯示出在燈工作期間Hf以很高的速率從等離子體消失，并進(jìn)入到LAMP1和LAMP3的電極中，并且這對這些燈的彩色再現(xiàn)特性有很大影響。還可以看出HfBr4填充量的減少增加了根據(jù)本發(fā)明的燈與具有由鎢棒構(gòu)成的電極的燈在彩色再現(xiàn)方面的不同。LAMP2和LAMP4的等離子體中的Hf量大體上保持恒定的水平，因而LAMP2的彩色再現(xiàn)特性非常好。此外，由于燈的填充物中相對較低的過渡金屬鹵化物含量，使LAMP2和LAMP4的二次點(diǎn)燃電壓為一可接受的值。在另外的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在燈具有由鎢棒構(gòu)成的電極的情況下，為具有至少為95的彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra8，需使用1.5巴(在工作溫度下)的HfBr4填充量。這種填充量中只有約0.25巴保留在等離子體中，而其余則擴(kuò)散到電極中。雖然在燈的整個(gè)工作過程中彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra8保持在一個(gè)高的值，但二次點(diǎn)燃電壓卻高得不能接受在800V和1000V之間。
權(quán)利要求
1.一種高壓金屬鹵化物燈，包括封閉放電空間的透光放電容器，該放電容器以氣密方式密封，在其中設(shè)置有與延伸到外部的電流導(dǎo)體相連接的電極；放電容器中的填充物，包括稀有氣體，緩沖氣體和至少一種選自鉿、鋯和鉭的鹵化物的過渡金屬鹵化物，其特征在于，各電極包括第一電極部件，該第一電極部件包含選自鉿，鋯和鉭的碳化物的碳化物。
2.如權(quán)利要求1所要求的高壓金屬鹵化物燈，其中第一電極部件還包含鎢和/或錸。
3.如權(quán)利要求2所要求的高壓金屬鹵化物燈，其中在第一電極部件中包括的鎢和/或錸的重量百分比在0％～30％的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1，2或3所要求的高壓金屬鹵化物燈，其中電極還包括連接到該第一電極部件上的第二電極部件。
5.如權(quán)利要求4所要求的高壓金屬鹵化物燈，其中第二電極部件是鎢棒。
6.如權(quán)利要求5所要求的高壓金屬鹵化物燈，其中第一電極部件被熔接到該鎢棒的端部。
7.如權(quán)利要求4，5或6所要求的高壓金屬鹵化物燈，其中所述第一電極部件大致為球形。
8.如權(quán)利要求4，5或6所要求的高壓金屬鹵化物燈，其中所述第一電極部件大致為半球形。
9.如權(quán)利要求4，5或6所要求的高壓金屬鹵化物燈，其中所述第一電極部件大致為圓柱形。
10.如一個(gè)或多個(gè)前面的權(quán)利要求所要求的高壓金屬鹵化物燈，其中放電容器中所包括的過渡金屬鹵化物的量低于3μmol/cm3。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高壓金屬鹵化物燈,該燈包括封閉放電空間的透光放電容器,該放電容器以氣密方式密封,在其中設(shè)置有與延伸到外部的電流導(dǎo)體相連接的電極,放電容器中的填充物包括稀有氣體,緩沖氣體和至少一種選自鉿、鋯和鉭鹵化物的過渡金屬鹵化物。根據(jù)本發(fā)明,各電極包括一電極部件,該電極部件包含選自鉿,鋯和鉭的碳化物的碳化物。結(jié)果有效地抑制了過渡金屬從等離子體到燈電極中的擴(kuò)散,從而在其整個(gè)工作期間燈保持很好的彩色再現(xiàn)特性。
文檔編號H01J61/82GK1193412SQ97190524
公開日1998年9月16日 申請日期1997年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月22日
發(fā)明者G·納吐爾 申請人:菲利浦電子有限公司