惰性气体短弧放电灯制造技术

本发明专利技术涉及一种惰性气体短弧放电灯(1)，其具有放电容器和设置在其中的电极(2，3)。在此，放电容器至少分区段地具有用于反射红外辐射的涂层(8)，用于热绝缘。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术基于根据权利要求1的前序部分所述的惰性气体短弧放电灯。在此，术语惰性气体短弧放电灯表示具有由石英构成的放电容器的短弧放电灯，该放电容器仅仅填充有惰性气体或者惰性气体混合物。这种灯通常借助直流电或者脉冲直流电来驱动。该灯适用于多种使用领域，尤其也适用于影院投影、效果聚光灯 (Effektscheinwerfer)和搜索聚光灯(Suchscheinwerfer)以及显微镜和内窥镜。
技术介绍
根据现有技术已知作为用于提高惰性气体短弧放电灯(AC，DC，脉冲驱动)的发光密度的措施是例如提高在放电容器中的压力。然而在此，放电灯的点燃特性负面地变化， 因为所需要的点燃电压(冷点燃和热再点燃)增加。专利文献EP 1 217 644 Bl在图1中示出了用于影院投影的具有氙填充物的这种惰性气体短弧放电灯。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种惰性气体短弧放电灯，其冷点燃特性在发光密度不变的情况下被改进，或者其发光密度在冷点燃特性不变的情况下被提高。该任务通过具有权利要求1的特征的惰性气体短弧放电灯来解决。特别有利的扩展方案在从属权利要求中得出。根据本专利技术的惰性气体短弧放电灯具有放电容器和设置在其中的电极，在灯工作中在电极之间形成光弧。根据本专利技术，放电容器至少分区段地具有涂层，用于至少部分地反射在工作由位于放电容器中的灯部件以及所激励的填充气体发出的电磁辐射、尤其红外 (IR)热辐射。通过由此引起的顶辐射向回反射在灯工作中附加地加热放电容器的壁、填充气体以及放电容器的与反射有关的灯部件。这引起填充气体的工作压力的提高，以及由于增强的热膨胀引起电极杆的延长并且随之引起电极间隔的缩短。而在没有顶反射涂层的情况下，顶辐射的大部分会穿过放电容器发射到环境中。这些关联性可以有利地用于以下两个目的。在此，下面的考虑的出发点是不带顶反射涂层的传统参考灯。现在，如果在其他方面构造相同的灯设置有根据本专利技术的顶反射涂层，则在工作中在相同的功率消耗的情况下填充压力高于在参考灯情况下的填充压力， 由此放电弧更强地收缩。由此并且通过在工作中电极间隔缩短而实现与参考灯相比更高的发光密度。可替选地，可以利用基于前面所阐述的加热效应而得到的灯工作压力提高，以便将灯的冷填充压力降低为使得出现灯的常规工作压力，即使在没有热反射涂层的正常填充物但是功率消耗相同的情况下也出现该工作压力。通过较小的冷填充压力实现了如下优点放电灯的所需的点燃电压(冷点燃和热再点燃)小于参考灯的情况的点燃电压。但是同时，由于顶反射涂层，填充压力在工作中与在参考灯情况下相同并且随之发光密度与在参考灯情况下相同。当反射涂层具有带有多个层的层系统时，可以实现根据本专利技术的惰性气体短弧放电灯在红外光谱范围中的特别良好的反射特性，并且由此实现根据本专利技术的惰性气体短弧放电灯的优化的热绝缘。优选地，层系统的由具有低折射率的材料构成的层分别与由具有高折射率的材料构成的层交替。由具有低折射率的材料构成的层可以包括如下材料，该材料包括金属Si、Zr、Al、 SruZN中一种构成的氧化物、氮化物或者氮氧化物及其混合物(例如Si02、&02、Al203)。用于由具有低折射率的材料构成的层的一种优选材料是Si02。具有高折射率的层的材料例如包括如下材料，该材料包括金属Nb、Ti、Ta、Hf中一种构成的氧化物、氮化物或者氮氧化物及其混合物(例如Nb205、Ti02、Hf02)。证明为有利的是将Nb2O5用作层。层系统具有至少30个层且至多80个层。因为在根据本专利技术的惰性气体短弧放电灯的DC运行中阳极由于其尺寸而特别强烈地加热并且因此发射特别多的热量，所以根据第一实施例优选的是将放电容器的与阳极邻近的区域涂覆。为了将在惰性气体短弧放电灯内部产生的热量尽可能多地用于压力提高，根据另一实施例优选的是将放电容器在很大程度上或者甚至完全地涂覆。由此，可以在工作中通过涂层的红外反射作用将整个放电容器加热。然而，层系统在该情况下优选设计为使得其对于光是足够透明的。在一个实施例中，放电容器填充有纯氙气或者氙氪混合气体。 附图说明在下文中将借助于实施例进一步阐述本专利技术。其中图1示出了具有根据本专利技术的涂层的短弧氙气放电灯(XBO)的一个实施例；图2示出了反射曲线图；以及图3示出了短弧氙气放电灯的另一实施例。具体实施例方式图1在一个视图中示出了设计用于具有450W的功率消耗的直流运行(DC)的惰性气体短弧放电灯的一个实施例的剖面。灯具有由玻璃构成的放电容器1，在该放电容器中阳极2和阴极3彼此间隔地设置。两个电极2、3通过相应的电极杆4、6保持在放电容器1 中。电极杆就其而言安置在灯的相应的端部区域中或者气密地向外引导，以便可以与外部馈电装置连接(未示出)。放电容器1在10巴的冷填充压力情况下填充有纯氙气。这对应于传统的450W短弧氙灯的冷填充压力。在阳极2的区域中，放电容器1的外侧设置有涂层8。在此，涂层8交替地由二氧化硅(SiO2)层和氧化铌(Nb2O5)层构成。这些层具有明显彼此不同的折射率。首先，通过相对高的点燃电压在两个电极2、3之间点燃通过氙气伸展的光弧，用于驱动根据本专利技术的惰性气体短弧放电灯。在电极之间的点燃之后出现的燃烧电压明显小4于点燃电压。在工作中，在放电容器1中并且尤其通过热的阳极2形成红外热辐射，由此在整个放电容器1中气压提高。该热辐射部分地射到涂层8上并且被涂层8在很大程度上向回反射到放电容器1中。在此，涂层8对于可见光而言在很大程度上是透射的。由于热辐射的反射，所以放电容器1的内部被进一步加热，由此进一步提高工作压力。这引起光弧的缩窄(集中)并且特别地引起直接在阴极尖端前的最高发光密度的点(热点)的缩窄(集中)，这随之有利地提高光弧的发光密度以及热点发光密度。图2示出了惰性气体短弧放电灯的反射曲线图。在此，关于从惰性气体短弧放电灯的内部发射的辐射的不同波长绘出向回反射到放电容器1中的辐射的百分比例。在曲线图中在左侧绘出从大约400nm至大约700nm的可见光范围。相对粗地绘制的曲线10表示涂层8的期望光谱(参照图1)，而三条不同的较细地绘制的曲线12a、12b、12c示出了在根据本专利技术所涂覆的惰性气体短弧放电灯的三个不同的示例性测量点上的所反射的辐射的比例。在从大约1050nm至大约1200nm的波长范围中，由于光谱仪的测量范围跳变 (Messbereichssprungs)而不存在测量值。曲线图示出了在可见光范围中由涂层8引起的小的反射，而在红外范围(至 2100nm)中热辐射的大部分通过涂层8向回反射到放电容器1中。通过根据本专利技术的红外反射的(IR)涂层8在工作中形成在放电容器1中的提高的工作压力，该工作压力引起与类似的(根据现有技术的)惰性气体短弧放电灯的发光密度相比提高了大约10%的发光密度。在上面阐述的450W短弧氙气放电灯的实施例的一个可替选的变型方案中，放电容器的冷填充压力减小了大约10%到大约9巴。由此，放电灯的所需的点燃电压(冷点燃和热再点燃)降低了大约15%。由此，装置技术的开销(点燃装置、线路引导)降低。在工作中，由于顶反射涂层，气压提高到原来设计用于该灯类型的工作压力。由此，(尽管冷填充压力减小)也达到了在不带顶反射涂层的传统吊灯情况下所实现的发光密度。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种惰性气体短弧放电灯，其具有放电容器（１）和设置在其中的电极（２，３），其特征在于，放电容器（１）至少分区段地具有用于反射红外辐射的涂层（８）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托福罗斯·卡扎齐斯，沃尔夫冈·塞茨，
申请(专利权)人：奥斯兰姆有限公司，
类型：发明
国别省市：DE