[发明专利]高压气体放电灯

说明书

本发明涉及高压气体放电灯，它包括：

石英玻璃灯泡，它按密封方式闭合，有由壁包围的空间，空间中设有一对电极；

所述壁的外表面在由极对之间延伸；和

空间中的填充气体，其中包括稀有气体，锡和铟的卤化物。

这种高压气体放电灯已由专利文献DE 2455277予美国专利US-4001626公开。由于填充气体中有卤化锡，因此，操作中灯产生较高强度的光。存在于填充气体中的卤化铟所产生的发射光的色点和色温在一定程度上接近预计的色点和色温。灯泡用例如SiO₂含量至少为95wt％的石英玻璃制成，现有的灯的缺点是灯泡壁的快速腐蚀和/或结晶令人不满意。这种腐蚀和/或结晶化部分原因是填充气体的腐蚀造成的。结果，灯的这度保持性较差，会出现光散射，因此，光聚焦较差。腐蚀和/或结晶化导致包括灯的较短寿命和/或膨胀即增大了灯泡壁包围的空间的有较高危险性的另外的缺点。

同一专利文献中还说明了填充气体中还加了氯化锂或氯化锂。充有这些添加气体的灯所发射的光的色点和气温很接近预计的色点和色温。但是，这种灯的缺点是灯泡壁的快速腐蚀和/或结晶化甚至更严重。

本发明的目的是，提供本评语工篇中所述的那一种高压气体放电灯，  能消除上述的石英玻璃的腐蚀和结晶化缺点。

按本发明，实现该发明目的的措施是，开篇中所述类型的高压气体放电灯的特征是，灯泡壁的外表面上的壁负荷是30w/cm²，其中的填充气体包括有至少一种碱离子和至少一种卤化物离子的碱金属卤化物，其中，所述的碱离子选自钾、铷(R_b)和铯，卤化物离子选自氯、溴和碘。

卤化锂和卤化钠碱金属卤化物组的一部分。

钾、铷、和铯的卤化物也属于这组碱金属卤化物。专利文献DE-2455277说明了填充气体中的氯化锂和氯化钠对灯泡壁的腐蚀和结晶化的缺点。由于钾、铷和铯的卤化物也属于该同一组的碱金属卤化物，如果在填充气体中有这些卤化物中中一种或几种，预计这些卤化物将导致不能令人满意的石英玻璃的腐蚀和结晶化。因此，认为现有灯的填充气体中用的钾、铷或铯的卤化物是不能用。实验中意外地发现，与已知的灯相比与填充气体中有氯化锂或氯化钠和锡和铟的卤化物的灯相比，按本发明的灯有更长的寿命，而且减小了爆炸的危险。惊人的效果证明灯中在灯泡壁的外表面上有较高的至少为30w/cm²的壁负荷。有这种高的壁负荷的灯中灯泡壁的主要部分的温度在800℃以上。

壁负荷为30w/cm²的灯中出现例如最大为10mm的短放电电弧。若要从有这种短放电电弧的灯获得特别有用的光亮度，那么，操作中灯泡空间中通常是呈现出较高的压力，因此，能得到所要求的灯电压。灯中较高的压力导致强对流，结果，在灯泡壁中出现局部高温，通常温度高于1050℃。高温也不可避免的造成灯泡壁的腐蚀和/或结晶化的危险明显升高。意外地发现，与现有的灯相比，与填充气体中有锂或钠的氯化物和锡和铟的卤化物的灯相比，本发明的灯的石英玻璃的腐蚀和晶化均减少。按本发明的高压气体放电灯的灯泡壁外表面上的壁负荷大于30w/cm²，放电电弧小于3mm，发现本发明的高压气体放电灯很适合于用作投影用。

高压气体放电灯的优选实施例中，碱离子是钾。灯中用卤化钾的特例中得到极好的结果。填充气体中有卤化钾的灯在工作5000小时以后石英玻璃不有出现任何腐蚀和结晶化。这些灯的另外的优点是，对钼箔和穿过灯泡壁连接到电极的电导体组分的腐蚀大大降低。

高压气体放电灯的优选实施例中，卤化物离子是溴。卤化物和例如钨的电极材料一起在灯中产生循环，在灯工作时这种循环阻止由于电极材料的淀积而引起的灯泡壁变黑。实验表明，若卤化物是氯，很难出现钨循环，因此，与卤化物是溴或碘相比。氯使灯壁变黑的危险性更大。实验还表明，如果卤化物是碘，在灯中形成碘化锡。这样形成的碘化锡有多种性能，其中，吸收在光谱中的蓝光区中的射线。该吸收导致灯的效率降低。此外，该吸收不出现色差。因为，放电电弧有时流造成的直径梯度，这就是说，有吸收梯度。观察者不愿意出现这些色差。实验中还发现，若卤化物是溴，极小发生这些现象，或者说根本不会出现这些情况。