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Verfahren zur Thermischen Behandlung von thoriumoxidfreien Wolfram-Eletroden und Molybdänfolien für Hochdruckentladungslampen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000127423D
Publication Date: 2005-Aug-30
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Abstract

ID298230

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Verfahren zur thermischen Behandlung von thoriumoxidfreien Wolfram- Elektroden und Molybdänfolien für Hochdruckentladungslampen

Hochdruckentladungslampen sind insbesondere dadurch charakterisiert, dass diese einen vakuumdicht verschlossenen, lichtdurchlässigen Lampenkörper besitzen, der eine ionisierbare Füllung mit insbesondere Edelgas, Quecksilber und Metallhalogenid enthält und in dem Wolfram-Elektroden angeordnet sind, die der Zündung des Gasgemisches und der Stromversorgung für die Gasentladung im Lampenbetrieb dienen. Beispielsweise seien Xenon-Gasentladungslampen für KFZ-Frontscheinwerfer genannt.

Hochdruckgasentladungslampen, weisen regelmäßig zwei Elektroden auf. Diese Elektroden sind oft einander gegenüber liegend in einem Entladungsraum angeordnet, welcher sich im Lampenkolben befindet. Die Elektroden besitzen an ihrem einen Ende einen Elektrodenkopf und an ihrem anderen Ende den Elektrodenfuß. Der Elektrodenfuß ist mit dem Lampenkolben, der üblicherweise aus Quarzglas besteht, verbunden. Der Entladungsraum der Hochdruckgasentladungslampe ist hermetisch verschlossen und zumindest mit einem inerten Gas gefüllt. Zwischen den sich gegenüberliegenden Spitzen der Elektroden wird im Entladungsraum eine Lichtbogen- Entladung angeregt, wobei der Lichtbogen als Lichtquelle der Hochdruckgasentladungslampe dient.

Die Energieeinkopplung geschieht durch die internen Elektroden, die bevorzugt aus Wolfram bestehen. Die Elektroden sind regelmäßig über Molybdän nach außen mit einem externen Vorschaltgerät verbunden. Das Molybdän ist regelmäßig als Molybdän- Folie oder -Band sowie Molybdän-Draht ausgebildet.

Der gasdichte Verschluss wird regelmäßig durch zumindest eine gasdichte Einschmelzung zwischen dem glasartigen Material, meist Quarzglas, und Molybdän realisiert. Die Einschmelzung kann in bekannter Art und Weise als so genannte Quetschdichtung oder Molybdänfolieneinschmelzung ausgeführt sein. Da sich die thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Quarzglas und Molybdän stark

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unterscheiden, ist ein unterschiedliches Schrumpfen und Ausdehnen der beiden Materialien in der Einschmelzung bei starken Temperaturschwankungen unumgänglich. Durch die Dimensionierung des Molybdäns, insbesondere der Molybdänfolie, sowie der Einschmelzung wird der gasdichte Verschluss der Einschmelzung mit gewährleistet.

Beispielsweise werden für Frontscheinwerfer von Automobilen solche Gasentladungslampen mit thoriumoxidhaltigen Wolfram-Elektroden eingesetzt. Diese Dotierung führt unter anderem zu einer erhöhten Rekristallisationstemperatur der Elektroden. In Abhängigkeit von deren thermischer Vorbehandlung und dem nachfolgenden Einschmelzprozess neigen diese Elektroden dennoch zur Rekristallisation.

Üblicherweise werden im Rahmen der Herstellung von Hochdruckentladungslampen die Wolfram-Elektroden durch Einschmelz- bzw. Quetschprozesse mit dem Quarzmaterial oder dergleichen verbunden, wobei dies in mehreren Verfahrensschritten erfolg...