DE69919505T2

DE69919505T2 - Niederdruckquecksilberdampfentladungslampe

Info

Publication number: DE69919505T2
Application number: DE69919505T
Authority: DE
Inventors: H. Johannes ROES; J. Adrianus VAN DER POL
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2019-09-21
Also published as: EP1044462B1; US6445121B1; CN1132220C; CN1291342A; TW433537U; WO2000025345A1; EP1044462A1; DE69919505D1; JP2002528879A

Description

Die Erfindung betrifft eine Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe, versehen mit einem Entladungsgefäß,
welches Entladungsgefäß einen mit einer Füllung aus Quecksilber und einem Edelgas versehenen Entladungsraum gasdicht umschließt,
in dem Entladungsraum angeordneten Elektroden zum Erzeugen und Aufrechterhalten einer Entladung in dem Entladungsraum, und
einer Elektrodenabschirmung, die zumindest eine der Elektroden zumindest im Wesentlichen umgibt.
Quecksilber ist eine primäre Komponente für eine (wirksame) Erzeugung von ultraviolettem Licht (UV-Licht) in Quecksilberdampfentladungslampen. Eine Leuchtschicht mit einem Leuchtstoff (beispielsweise ein fluoreszierendes Pulver) kann sich an der Innenwand des Entladungsgefäßes befinden, um UV in anderen Wellenlängen umzuwandeln, beispielsweise in UV-B und UV-A für Bräunungszwecke (Solariumlampen) oder in sichtbare Strahlung für allgemeine Beleuchtungszwecke. Solche Entladungslampen werden daher auch als Leuchtstofflampen bezeichnet. Das Entladungsgefäß einer Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe ist im Allgemeinen kreisförmig und es gibt sowohl längliche als auch kompakte Ausführungsformen. Im Allgemeinen umfasst das röhrenförmige Entladungsgefäß so genannter Kompaktleuchtstofflampen eine Menge verhältnismäßig kurzer geradliniger Abschnitte mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser, wobei die geradlinigen Abschnitte miteinander über Brückenabschnitte oder mittels gekrümmter Abschnitte verbunden sind. Kompaktleuchtstofflampen sind im Allgemeinen mit (integrierten) Lampensockeln versehen.
Eine Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe der eingangs erwähnten Art ist aus dem englischen Abstract der japanischen Patentanmeldung JP-A 62-208 536 bekannt. Bei der bekannten Lampe ist die die Elektrode umgebende Elektrodenabschirmung zylinderförmig und mit einer engen Öffnung in Richtung der so genannten positiven Säule versehen. Die bekannte Elektrodenabschirmung ist aus Glas hergestellt und von der Elektrode elektrisch isoliert. Die Verwendung der bekannten Elektrodenabschirmung, auch Anodenabschirmung oder Kathodenabschirmung genannt, bewirkt, dass ein Teil der hochenergetischen Elektronen in dem so genannten negativen Glimmlicht an einer Innenfläche der Elektrodenabschirmung rekombiniert, während ein weiterer Teil dieser Elektronen durch die Öffnung diffundiert. Daher werden das negative Glimmlicht und die positive Säule aneinander gekoppelt und der Wirkungsgrad der bekannten Entladungslampe wird verbessert.
Ein Nachteil der Verwendung der bekannten Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe ist, dass ihr Quecksilberverbrauch verhältnismäßig hoch ist. Daher ist für die bekannte Lampe eine verhältnismäßig hohe Quecksilberdosis erforderlich, wenn eine genügend lange Lebensdauer realisiert werden soll. Bei einer nichtfachkundigen Verarbeitung nach dem Ende der Lebensdauer der Lampe ist dies für die Umwelt schädlich.
Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, eine Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe der eingangs erwähnten Art zu verschaffen, die verhältnismäßig wenig Quecksilber verbraucht.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenabschirmung die Form eines Schneckengehäuses hat.
Um eine guten Betrieb von Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampen zu erhalten, umfassen die Elektroden solcher Entladungslampen nicht nur ein Material mit einem hohen Schmelzpunkt (ein viel verwendetes Metall ist Wolfram), sondern auch ein (Emitter-)Material mit einer niedrigen so genannten Austrittsarbeit (verringertes Emissionspotenzial), um der Entladung (mittels Emission) Elektronen zuzuführen (Kathodenfunktion) und um Elektronen aus der Entladung zu empfangen (Anodenfunktion). Bekannte Emitter-Materialien mit einer niedrigen Austrittsarbeit sind beispielsweise Oxide von Erdalkalimetallen. Es ist beobachtet worden, dass beim Betrieb derartiger Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampen (Emitter-)Material ausgelöst wird, beispielsweise infolge von Verdampfung oder Zerstäubung dieser Erdalkalimetalle aus der (den) Elektrode(n). Im Allgemeinen findet man, dass diese Materialien auf einer Innenwandung des Entladungsgefäßes abgeschieden werden. Es hat sich weiterhin gezeigt, dass die anderswo in dem Entladungsgefäß abgeschiedenen Erdalkalimetalle nicht mehr an dem Prozess der Lichterzeugung teilnehmen. Das abgeschiedene (Emitter-)Material bewirkt so genannte Schwärzung (Vergrauungswirkung) während der Lebensdauer der Lampe, die häufig in Form von schwärzlichen Ringen nahe den Elektroden der Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe sichtbar ist. Eine solche Schwärzung ist aus ästhetischen Gründen unerwünscht. Chemische Analyse zeigt auch, dass bei den Schwärzungsflecken quecksilberhaltige Amalgame auf der Innenwandung gebildet werden. Die Menge an Quecksilber, das für die Entladung zur Verfügung steht, nimmt infolge der Bildung dieser Quecksilberamalgame (allmählich) ab, was die Lampenlebensdauer nachteilig beeinflusst. Um einem derartigen Quecksilberverlust während der Lebensdauer der Lampe entgegenzuwirken, ist in der Lampe eine verhältnismäßig hohe Quecksilberdosis notwendig, was aus Umweltgründen unerwünscht ist.
Ein zusätzlicher Vorteil der Verwendung einer Elektrodenabschirmung in Form eines Schneckengehäuses ist, dass die Verringerung der Schwärzung auf der Innenwandung des Entladungsgefäßes die Lichtausbeute während der Nutzlebensdauer der Entladungslampe im Vergleich zu der der bekannten Entladungslampe verbessert.
Bei der bekannten Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe wird die Quecksilberabsorption im Bereich um die Elektrode herum durch das Vorhandensein der zylindrischen Elektrodenabschirmung verringert. Bei der bekannten Elektrodenabschirmung macht das Vorhandensein der verhältnismäßig großen Öffnung zum Entladungsraum hin (in Richtung der positiven Säule) es jedoch noch immer möglich, dass ein erheblicher Teil des im Betrieb der Lampe ausgelösten Emitter-Materials auf der Innenwandung des Entladungsgefäßes abgeschieden wird.
Wenn in der erfindungsgemäßen Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe eine Elektrodenabschirmung in Form eines Schneckengehäuses verwendet wird, wird die (das Emitter-Material auf der) Elektrode in Richtung des Entladungsraums vollständig durch die Elektrodenabschirmung überschattet. Eine solche Elektrodenabschirmung in Form eines Schneckengehäuses bewirkt gleichsam, dass die Elektrode in der dem Entladungsraum zugewandten Richtung keine direkte „Sicht" auf die Innenwandung des Entladungsgefäßes hat. Die erfindungsgemäße Maßnahme verringert das Risiko, dass von der Elektrode beim Betrieb in Richtung des Entladungsraums emittiertes Material auf der Innenwandung des Entladungsgefäßes abgeschieden wird, erheblich.
Es ist besonders günstig, wenn die Elektrodenabschirmung im Querschnitt im Wesentlichen spiralförmig ist. Eine solche spiralförmige Elektrodenabschirmung verschafft einen guten Durchgang für die Entladung von der Elektrode zum Entladungsraum.
Weiterhin ist eine spiralförmige Elektrodenabschirmung leicht herzustellen, beispielsweise indem einer Folie aus geeignetem Material die gewünschte Spiralform gegeben wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenabschirmung zu einer Spirale gewickelt ist, sodass diese Spirale zumindest eine vollständige Umdrehung umfasst. Der Durchgang der Entladung von der Elektrode zum Entladungsraum verläuft durch die Umdrehungen der spiralig gewickelten Elektrodenabschirmung. Sofern die Spirale zumindest eine volle Umdrehung umfasst, wird die Elektrode in Richtung des Entladungsraums nirgendwo die Wandung des Entladungsgefäßes „sehen", mit anderen Worten, die Gefahr, dass Emitter-Material auf der Wandung des Entladungsgefäßes abgeschieden wird, wird erheblich verringert.
Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe hat die Elektrodenabschirmung eine enge Öffnung, wobei die Größe dieser Öffnung so angepasst ist, dass die Elektrode hindurchpasst. Der Vorteil dieser Maßnahme ist, dass die Elektrodenabschirmung bei der Herstellung der Entladungslampe um die Elektrode herum angebracht werden kann, wenn die Elektrode bereits (beispielsweise mit Hilfe eines Schweißvorgangs) auf dem so genannten Träger, der Stromzuführleiter umfasst, die durch Endabschnitte der Entladungslampe nach außerhalb des Entladungsgefäßes geführt worden sind, montiert worden ist.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe ist dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Elektrode ein Erdalkalimetall umfasst, das im Betrieb teilweise aus der Elektrode ausgelöst wird, und dass die Elektrodenabschirmung ein Material umfasst, das mit dem aus der zumindest einen Elektrode stammenden Erdalkalimetall reagiert oder damit eine Legierung bildet. Experimentell hat sich gezeigt, dass die Erdalkalimetalle in metallischer Form mit Quecksilber Amalgame bilden und dass Oxide von Erdalkalimetallen nicht mit Quecksilber reagieren. Somit bilden Erdalkalimetalle in Form von beispielsweise BaO, SrO, Ba₃WO₆, Sr₃WO₄ usw. mit Quecksilber keine Amalgame, während sich metallische Erdalkalimetalle unter ähnlichen Bedingungen mit Quecksilber verbinden, wobei sie beispielsweise Ba-Hg- oder Sr-Hg-Amalgame bilden. Das Anbringen einer Elektrodenabschirmung, die ein Material umfasst, das mit dem aus der (den) Elektrode(n) stammenden Erdalkalimetall reagiert oder damit eine Legierung bildet, verringert das Risiko, dass Quecksilber amalgamiert, er heblich, sodass das Quecksilber für die Entladung verfügbar bleibt und der Quecksilberverbrauch der Entladungslampe verringert wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Elektrodenabschirmung ein Oxid eines Materials umfasst, das das Erdalkalimetall oxidiert. Der Quecksilberverbrauch der Entladungslampe wird dadurch reduziert, dass die aus den Elektroden stammenden und auf der Elektrodenabschirmung abgeschiedenen Erdalkalimetalle ihren chemischen Zustand von metallisch in den eines geeigneten Metalloxids verändern. Geeignete Materialien sind oxidische Materialien mit mehr als einem Oxidationszustand, wobei das Material sich nicht in seinem niedrigsten Oxidationszustand befindet. Weitere geeignete Materialien sind Materialien mit einem Sauerstoffdefizit. Vorzugsweise ist das Erdalkalimetall Barium oder Strontium und ist das Oxid aus der von MnO₂, TiO₂, Fe₂O₃, In₂O₃, SnO₂, SnO₂:Sb, ZrO₂, Nb₂O₅, V₂O₅, Tb₄O₇ und ZnO gebildeten Gruppe gewählt. Kontakt mit metallischem Erdalkalimetall (aus der Elektrode) wird zur Bildung des entsprechenden Oxids des Erdalkalimetalls führen, d.h. BaO und/oder SrO.
Die Elektrodenabschirmung selbst braucht keine merkliche Menge von Quecksilber zu absorbieren. Hierzu umfasst das Material der Elektrodenabschirmung beispielsweise zumindest ein Oxid aus zumindest einem Element aus der Serie, die durch Magnesium, Silicium, Aluminium, Titan, Zirconium, Yttrium und den seltenen Erden gebildet wird, oder die Elektrodenabschirmung wird aus einem Metall hergestellt, beispielsweise Eisen oder Titan. Vorzugsweise wird die Elektrodenabschirmung aus einem Keramikmaterial hergestellt, das Aluminiumoxid umfasst. Eine besonders geeignete Elektrodenabschirmung ist eine solche, die aus dicht gesintertem Al₂O₃ herstellt worden ist, auch als PCA (Poly-Crystalline Alumina) bezeichnet. Ein zusätzlicher Vorteil der Verwendung von Aluminiumoxid ist, dass eine aus einem solchen Material herstellte Elektrodenabschirmung gegen verhältnismäßig hohe Temperaturen (> 250 °C) beständig ist. Die Gefahr, dass die (mechanische) Festigkeit der Elektrodenabschirmung beeinträchtigt wird, steigt bei solchen verhältnismäßig hohen Temperaturen an, wodurch die Dauerhaftigkeit der Form der Elektrodenabschirmung negativ beeinflusst wird. Material (d.h. Emitter), das aus der (den) Elektrode(n) stammt und auf einer Elektrodenabschirmung abgeschieden wird, die aus Aluminiumoxid hergestellt ist, das sich auf solcher erheblich höheren Temperatur befindet, kann wegen dieser höheren Temperatur mit dem in der Entladung vorhandenen Quecksilber nicht oder nahezu nicht reagieren, sodass die Bildung von Quecksilberamalgamen zumindest im Wesentlichen verhindert wird. Die Verwendung einer keramischen Elektrodenabschirmung in Form eines Schneckengehäuses gemäß der Erfindung dient somit einem doppelten Zweck. Einerseits wird wirksam verhindert, dass aus der (den) Elektrode(n) stammendes Material auf der Innenwandung des Entladungsgefäßes abgeschieden wird, während andererseits verhindert wird, dass (Emitter-)Material, das auf der Elektrodenabschirmung abgeschieden ist, mit in der Entladungslampe vorhandenen Quecksilber Amalgame bildet. Vorzugsweise ist eine Temperatur der Elektrodenabschirmung im Betrieb höher als 250 °C. Ein Vorteil einer solchen verhältnismäßig hohen Temperatur ist, dass die Elektrodenabschirmung heißer wird als die in der bekannten Lampe, besonders in der Anfangsphase, wodurch jegliches noch an die Elektrodenabschirmung gebundenes Quecksilber schneller und einfach ausgelöst wird.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung einer Elektrodenabschirmung aus Aluminiumoxid in Form eines Schneckengehäuses tritt in Lampen auf, die auf einem regelbaren Vorschaltgerät betrieben werden, beispielsweise einem so genannten dimmbaren HFR-Vorschaltgerät (HFR: high frequency regulating), wo insbesondere bei niedrigeren Lichtniveaus eine überschüssige Verdampfung von (Emitter-)Material der Elektrode auftreten kann, wobei die Elektrode unter diesen Bedingungen im Allgemeinen durch Verwendung eines Vorstroms zusätzlich aufgeheizt wird. Die Elektrodenabschirmung fängt dieses Material ein und bewirkt, dass der Bildung von Amalgamen wirksam entgegengewirkt wird. Der Quecksilberverbrauch der Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe wird dadurch verringert.
Die Verwendung einer keramischen Elektrodenabschirmung verringert weiterhin die Reaktivität von Materialien in den Elektrodenabschirmungen, d.h. ihre Tendenz, mit in dem Entladungsgefäß vorhandenem Quecksilber zu reagieren, um Amalgame (Hg-Ba, Hg-Sr) zu bilden. Die Verwendung eines elektrisch isolierenden Materials verhindert außerdem einen Kurzschluss von Zuführdrähten der Elektrode(n) und/oder Kurzschluss einer Anzahl von Windungen der Elektrode(n).
Die Form der Elektrodenabschirmung und ihre Positionierung hinsichtlich der Elektrode beeinflussen die Temperatur der Elektrodenabschirmung. Vorzugsweise liegt eine Symmetrieachse der Elektrodenabschirmung zumindest im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Elektrode oder fällt im Wesentlichen mit dieser zusammen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Quecksilberdampfentladungslampe in einem Längsschnitt;
2 ein Detail von 1 in Perspektivansicht;
3A eine Querschnittsansicht der Schneckengehäuse- Elektrodenabschirmung von 2;
3B einen Querschnitt einer alternativen Ausführungsform der Schneckengehäuse-Elektrodenabschirmung von 3A und
4 den Quecksilberverbrauch einer mit einem gedimmten Vorschaltgerät mit so genanntem langem Zyklus betriebenen Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe mit einer Elektrodenabschirmung gemäß der Erfindung im Vergleich zum Quecksilberverbrauch einer bekannten Entladungslampe.
Die Zeichnung ist rein schematisch und nicht maßstabsgetreu. Einige Abmessungen sind der Deutlichkeit halber besonders übertrieben dargestellt. Gleiche Komponenten haben in der Zeichnung soweit möglich gleiche Bezugszeichen.
1 zeigt eine Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe, die mit einem Glasentladungsgefäß 10 mit einem röhrenförmigen Abschnitt 11 um eine Längsachse 2 herum versehen ist, welches Entladungsgefäß in dem Entladungsgefäß 10 erzeugte Strahlung überträgt und mit einem ersten und einem zweiten Endabschnitt 12a; 12b versehen ist. In diesem Beispiel hat der röhrenförmige Abschnitt 11 eine Länge von 120 cm und einen Innendurchmesser von 24 mm. Das Entladungsgefäß 10 umschließt gasdicht einen Entladungsraum 13, der mit einer Füllung aus Quecksilber und einem Edelgas versehen ist, beispielsweise Argon. Die Wandung des röhrenförmigen Abschnitts ist im Allgemeinen mit einer Leuchtschicht beschichtet (in 1 nicht abgebildet), die einen Leuchtstoff umfasst (beispielsweise ein fluoreszierendes Pulver), der die ultraviolette (UV-) Strahlung, die durch eine Rückkehr auf den Grundzustand des angeregten Quecksilbers erzeugt wird, in (üblicherweise) sichtbares Licht umwandelt. Die Endabschnitte 12a; 12b tragen je eine Elektrode 20a; 20b, die im Entladungsraum 13 angeordnet ist. Die Elektrode 20a; 20b umfasst eine Wicklung aus Wolfram, die mit einer Elektronen emittierenden Substanz beschichtet ist, in diesem Fall mit einer Mischung aus Oxiden von Barium, Calcium und Strontium. Von den Elektroden 20a; 20b aus erstrecken sich Stromzuführleiter 30a, 30a'; 30b, 30b' durch die Endabschnitte 12a; 12b nach außerhalb des Entladungsgefäßes 10. Die Stromzuführleiter 30a; 30a'; 30b, 30b' sind mit jeweiligen Kontaktstiften 31a, 31a'; 31b, 31b' verbunden, die an Lampensockeln 32a; 32b befestigt sind. Um jede Elektrode 20a; 20b ist üblicherweise ein Elektrodenring (in 1 nicht abgebildet) angeordnet, an dem eine Glaskapsel festgeklemmt ist, mit der Quecksilber dosiert worden ist. Bei einer alternativen Ausführungsform ist in einem Pumprohr, das mit dem Entladungsgefäß 10 in Verbindung steht, ein Quecksilber und eine PbBiSn- oder Biln-Legierung umfassendes Amalgam vorgesehen.
Bei der Ausführungsform von 1 ist die Elektrode 20a; 20b von einer Elektrodenabschirmung 22a; 22b umgeben, die erfindungsgemäß die Form eines Schneckengehäuses hat (stark schematisch dargestellt). 2 zeigt ein Detail von 1 in Perspektivansicht, wobei der Endabschnitt 12a die Elektrode 20a mit Hilfe der Stromzuführleiter 30a, 30a' trägt. Um die Elektrode 20a herum befindet sich eine Schneckengehäuse-Elektrodenabschirmung 22a, die durch Befestigungsmittel 27a getragen wird, welche mittels Trägermitteln 26a in dem Endabschnitt 12a gehaltert sind. 3A zeigt einen Querschnitt der Schneckengehäuse-Elektrodenabschirmung 22a von 2. Die Elektrode 20a ist sehr schematisch dargestellt, hier als Abschnitt einer Wicklung mit einem Außenumfang, der mit d_e angedeutet wird. Die Schneckengehäuse-Elektrodenabschirmung 22a hat eine enge Öffnung, die mit d_s angedeutet wird. Bei der alternativen Ausführungsform von 3B hat die Schneckengehäuse-Elektrodenabschirmung 22a' (regelmäßige) Polygonformen. Alternative Ausführungsformen des Schneckengehäuses umfassen Elektrodenabschirmungen aus im Wesentlichen kubischen oder hexagonalen Formen. An der der Entladung zugewandten Seite der Entladungslampe ist die Elektrodenabschirmung 22a, 22a' mit einer seitlichen engen Öffnung 25a, 25a' mit einer durch d_s angegebenen Abmessung versehen. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat die Elektrode 20a einen Außendurchmesser d_e = 1,8 mm und ist die Abmessung der Öffnung d_s ≥ 1,8 mm, vorzugsweise ist d_s zumindest im Wesentlichen gleich 2 mm.
Die Schneckengehäuse-Elektrodenabschirmung verringert die Gefahr, dass (Emitter-)Material aus der Elektrode auf der Innenwandung des Entladungsgefäßes abgeschieden wird und dort unerwünschte Schwärzung verursacht. Wenn eine solche Elektrodenabschirmung aus einem Keramikmaterial hergestellt wird (beispielsweise einem dicht gesinterten Aluminiumoxid), wird weiterhin erreicht, dass (Emitter-)Material, das im Betrieb der Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe auf der Keramikelektrodenab schirmung abgeschieden wird, eine so hohe Temperatur hat, dass das Material keine Quecksilberamalgame bilden kann, wodurch eine erhebliche weitere Verringerung des Quecksilberverbrauchs in der Lampe erreicht wird.
Es wurden Experimente ausgeführt, bei denen mit Schneckengehäuse-Elektrodenabschirmungen versehene Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampen gemäß der Erfindung mit einem dimmbaren regelbaren Hochfrequenz-Vorschaltgerät, einem so genannten HFR-Vorschaltgerät (HFR: high frequency regulating) betrieben wurden und der Quecksilberverbrauch im Bereich der Elektrode gemessen und mit dem einer mit der bekannten Elektrodenabschirmung versehenen Bezugslampe verglichen wurde. 4 zeigt den Quecksilberverbrauch als Funktion der Anzahl Betriebsstunden von Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampen mit Schneckengehäuse-Elektrodenabschirmungen, die aus dicht gesintertem Aluminiumoxid hergestellt sind und je mit einer Schicht aus Fe₂O₃ versehen sind, wobei jede Elektrodenabschirmung um die Elektrode herum angebracht ist, im Vergleich zum Quecksilberverbrauch einer bekannten Entladungslampe. Die Entladungslampen wurden hier 1250 Stunden lang in einem so genannten langen Schaltzyklus von 165 Minuten EIN abwechselnd mit 15 Minuten AUS betrieben. Nach 1000 Betriebsstunden wies die mit einer Schneckengehäuse-Elektrodenabschirmung aus Aluminiumoxid, beschichtet mit einer Schicht aus Fe₂O₃, ausgerüstete Elektrode am Ort der Elektrode (für jede Elektrode gemessen) einen Quecksilberverbrauch von 7 μg auf (Kurve a'), während die bekannte Lampe am Ort der Elektrode einen Quecksilberverbrauch von 225 μg aufwies (Kurve b'). Es ergibt sich aus diesem Vergleich, dass bekannte Entladungslampen während ihrer Lebensdauer erheblich mehr Quecksilber verbrauchen als Entladungslampen, die mit erfindungsgemäßen Elektrodenabschirmungen ausgerüstet sind.
Es wird deutlich sein, dass für den Fachkundigen im Rahmen der Erfindung viele Varianten möglich sind. Die Form des Entladungsgefäßes braucht nicht notwendigerweise länglich und röhrenförmig zu sein, sondern kann auch anders sein. Insbesondere kann das Entladungsgefäß eine gebogene Form haben (beispielsweise eine Mäanderform). Der kompakte Aufbau der Elektrodenabschirmung ermöglicht es, die Erfindung vorteilhaft in Kompaktleuchtstofflampen zu verwenden. Weiterhin kann das Schneckengehäuse auch aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein.
INSCHRIFT DER ZEICHNUNG

4 hours Stunden

Claims

Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe, versehen mit einem Entladungsgefäß (10), welches Entladungsgefäß (10) einen mit einer Füllung aus Quecksilber und einem Edelgas versehenen Entladungsraum (13) gasdicht umschließt, in dem Entladungsraum (13) angeordneten Elektroden (20a; 20b) zum Erzeugen und Aufrechterhalten einer Entladung in dem Entladungsraum (13), und einer Elektrodenabschirmung (22a, 22a'), die zumindest eine der Elektroden (20a; 20b) zumindest im Wesentlichen umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenabschirmung (22a, 22a') die Form eines Schneckengehäuses hat.
Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenabschirmung (22a, 22a') im Querschnitt im Wesentlichen spiralförmig ist.
Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenabschirmung (22a, 22a') zu einer Spirale gewickelt ist, sodass diese Spirale zumindest eine vollständige Umdrehung umfasst.
Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenabschirmung (22a, 22a') eine enge Öffnung (25a, 25a') umfasst, wobei die Größe dieser Öffnung so angepasst ist, dass die Elektrode hindurchpasst.
Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Elektrode (20a; 20b) ein Erdalkalimetall umfasst, das im Betrieb teilweise aus der Elektrode (20a; 20b) ausgelöst wird, und dass die Elektrodenabschirmung (22a, 22a') ein Material umfasst, das mit dem aus der zumindest einen Elektrode (20a; 20b) stammenden Erdalkalimetall reagiert oder damit eine Legierung bildet.
Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Elektrodenabschirmung (22a, 22a') ein Oxid eines Materials umfasst, das das Erdalkalimetall oxidiert.
Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdalkalimetall Barium oder Strontium ist und das Oxid aus der von MnO₂, TiO₂, Fe₂O₃, In₂O₃, SnO₂, SnO₂:Sb, ZrO₂, Nb₂O₅, V₂O₅, Tb₄O₇ und ZnO gebildeten Gruppe gewählt ist.
Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenabschirmung (22a, 22a') aus einem Keramikmaterial hergestellt ist.
Niederdruck-Quecksilberdampfentladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb eine Temperatur der Elektrodenabschirmung (22a, 22a') höher als 250°C ist.