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Methoden zur Herstellung von Gasentladungslampen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000130010D
Publication Date: 2005-Oct-10
Document File: 20 page(s) / 1M

Publishing Venue

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Abstract

ID298282, 298283, 298284, 690154

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Methoden zur Herstellung von Gasentladungslampen

Gasentladungslampen weisen ublicherweise einen Lampenkolben aus Quarzglas mit einem EntladungsgefaH auf, in das von gegenuberliegenden Seiten zwei Elektroden hineinragen. Zwischen diesen Elektroden wird im Betrieb ein Entladungsbogen gezundet und aufrechterhalten. Die Elektroden sind hierzu mit Zuleitungen verbunden, die durch Dichtungsabschnitte des Lampenkolbens, meist in Form von Quetschungen, verlaufen und die an einen geeigneten Lampentreiber angeschiossen werden. Das Entladungsgefali ist in der Regel unter relativ hohem Druck mit einem Edelgas, beispielsweise Xenon, bzw. einem Edelgasgemisch gefullt. Dem Edelgas werden verschiedene Stoffe wie Quecksilber und Gemische von Metallhalogeniden zugefuhrt. Der in den Lampen gezundete Lichtbogen verursacht eine hohe Temperatur, die zur Lichtemission der Edelgase im EntladungsgefaR. so wie im Wesentlichen der oben genannten zugefugten Stoffe, wie Quecksilber und Gemische von Metallhalogeniden, fuhrt,

Solche Gasentladungslampen bzw. Hochdruckgasentladungslampen werden beispielsweise in modernen KFZ-Scheinwerfern eingesetzt. Weiterhin erfolgt ein Einsatz solcher Lichtquellen seit langem in Projektionssystemen. Projektions- systeme benotigen namlich Lichtquellen, die so weit wie moglich punktformig sind und bei gleichzeitig moglichst naturlicher spektraler Zusammensetzung des Lichtes eine hohe Lichtintensitat aufweisen. Diese Erfordernisse konnen derzeit am besten mit Hochdruckgasentladungslampen erreicht werden.

Bei der Produktion solcher modernen Entladungslampen ist auf eine aufier- ordentliche hohe Qualitat und eine hohe Reproduzierbarkeit, d. h. eine sehr geringe Fertigungstoleranz, zu achten.

So sind bei solchen Lampen das Lampendesign und der Lichterzeugungsprozess streng aneinander gekoppelt. Ein besonders wichtiger Parameter ist dabei die Lampenspannung, wobei darauf zu achten ist, dass diese unterhalb von 5% genau ist. Die Lampenspannung ist beispielsweise bei einer Quecksilberentladungslampe einerseits ungefahr proportional zu dem Produkt aus Elektrodenabstand und Quecksilberdichte. Eine Veranderung im Volumen des Entladungsgefades bedeutet

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andererseits eine dreifache Variation, namlich in jeder linearen Dimension des Entladungsgefa&es. Nimmt man eine gleichformige Verteilung der Fertigungs- toleranzen an, so liegt folglich die maximal erlaubte Fertigungstoleranz bezuglich der Quecksilberdichte, des Elektrodenabstands und der Ausdehnungen des EntladungsgefaR.es in jeder Richtung jeweils unter 1%. Bei einer ublichen 250 W Lampe bedeutet dies, dass der Abstand der Elektroden unterhalb von 0,4 Millimeter genau sein muss, der Quecksilberanteil muss um 0,3 Milligramm genau sein. Fur Lampen mit geringerer Leistung muss die Quecksilbermenge sogar noch genauer bestimmt werden, beispielsweise bei 30 W Lampen auf 40 ug genau. Ahnliche Toleranzen gelten fur die Halogeni...