NL8901406A - Elektrode-vrije hoge-intensiteitsontladingslamp met grote werkzaamheid welke een gemakkelijke start vertoont. - Google Patents

Description

Elektrode-vrije hoge-intensiteitsontladingslamp met grote werkzaamheid welke een gemakkelijke start vertoont.

Verwante octrooiaanvragen

In de samenhangende Amerikaanse octrooiaanvrage serial nr 676.367 van Dakin en Johnson, ingediend op 29 november 1984, en overgedragen aan de rechtverkrijgende van de onderhavige uitvinding, is een elektrode-vrije lamp geopenbaard onder toepassing van natrium jodide en een xenon-buffergas als vulmateriaal voor de ontladingsbuis. In deze aanvrage is ingezien dat xenonbuffergas een gunstige invloed uitoefent op het D-lijnspectrum van natrium en tevens de binding van halogenide verhindert welke optreedt in bekende lampen wanneer kwikbuffergas wordt toegepast.

In de saraenhangende Amerikaanse octrooiaanvrage serial nr. 749.025 van Dakin, Anderson en Battacharya, ingediend op 26 juni 1985 en eveneens overgedragen aan de onderhavige rechtverkrijgende, is een natrium-jodidebooglamp van het elektrode-vrije type geopenbaard waarin de vulling van de ontladingsbuis natriumjodide, kwikjodide en xenon bevat in een voldoende hoeveelheid om chemisch transport van energie vanuit de plasma-ontlading naar de wanden van de ontladingsbuis te beperken. In de vulling van de ontladingsbuis is het kwikjodide in een kleinere hoeveelheid aanwezig dan de hoeveelheid natrium jodide maar voldoende voor het verschaffen van een hoeveelheid vrij jodium nabij de wanden van de ontladingsbuis, wanneer de lamp in bedrijf is. Het natriumjodide in de vulling van de ontladingsbuis kan eveneens in voldoende hoeveelheid aanwezig zijn voor het verschaffen van een condensaatvoorraad tijdens bedrijf van de lamp.

In de samenhangende Amerikaanse octrooiaaanvrage serial nr 103.248 van Johnson, Dakin en Anderson, ingediend op 1 oktober 1987 en overgedragen aan de onderhavige rechtverkrijgende, is een hoge-intensiteits-ontladingslamp van het elektrode-vrije type geopenbaard waarin de ontladingsbuis een kwik-vrije vulling van jodiumhalogenide, ceriumhalogeni-de in gewichtshoeveelheden niet groter dan het gewichtsgedeelte van natriumhalogenide in de vulling, en een voor raad van deze vulmaterialen bevat, voor het compenseren van eventueel verlies van de afzonderlijke bestanddelen tijdens bedrijf van de lamp. Hoge-druk xenonbuffergas is in voldoende hoeveelheid aanwezig voor het beperken van het transport van thermische energie door geleiding vanaf de ontladingsboog naar de wanden van de ntladingsbuis, alsmede om als startgas te fungeren.

Omdat de onderhavige uitvinding nog verdere verbeteringen van de lektrode-vrije vorm van de voomoemde hoge-intensiteits metaalhalogenide ontladingslamp presenteert en van enkele van dezelfde ontladingsbuisma-terialen gebruik maakt, worden alle drie de voornoemde samenhangende octrooiaanvragen als door verwijzing hier opgenomen beschouwd.

Achtergrond van de uitvinding

Deze uitvinding heeft in het algemeen betrekking op hoge-intensi-teitsontladingslampen waarin de boogontlading door een plasma in een solenoïdaal elektrisch veld wordt opgewekt en meer in het bijzonder op het gebruik van een in de vulling van de ontladingsbuis toegepast nieuw buffergas in combinatie met natriumjodide of de combinatie van natrium-jodide en ceriumhalogenide voor het verbeteren van het startgedrag zonder de werkzaamheid of kleurweergave van de lamp nadelig te beïnvloeden. Lamprendement of "werkzaamheid”, zoals gebruikt in de onderhavige aanvrage, betekent lumineuze werkzaamheid zoals op gebruikelijke wijze gemeten in lumen per watt. Met betrekking tot kleurweergave vereist verlichting voor algemene doeleinden dat door een bepaalde lichtbron belichte objecten zoveel mogelijk in dezelfde kleur worden weergeven als belicht door natuurlijk zonlicht. Een dergelijke vereiste wordt gemeten met bekende standaarden zoals de G.I.E.-kleurweergave indexwaarden (CRI), in de Engelstalige literatuur "C.I.E. color rebdering in deze values (CRI)" genoemd, CRI-waarden van 50 of meer worden wezenlijk geacht voor commerciële acceptatie van lampen voor de meeste verlich-tingstoepassingen. Een weer verder vereiste voor commercieel acceptabele verlichting voor algemene doeleinden is de door een dergelijke lamp verschafte witte-kleurtemperatuur, welke op ongeveer 3000°K is vastgelegd voor de warm-witte lamp, op ongeveer 3500°K voor de standaard witte lamp en op ongeveer 4200°K voor de koel-witte lamp, gemeten volgens de C.I.E.-kleursoort x- en y-waarden, in de Engelstalige literatuur "C.I.E.-chromaticity x and y values" genoemd.

De in de onderhavige uitvinding beschreven lampen maken deel uit van de klasse welke met hoge-intensiteitsontladingslampen (HID) wordt aangeduid, omdat in een principiële werking een middel- tot hoge-drukgas tot het emitteren van straling van zichtbare golflengten wordt gebracht, door excitatie welke typisch wordt veroorzaakt als gevolg van stroom-doorgang door een ioniseerbaar gas zoals een natriumdamp of een mengsel van natriumdamp en ceriumdamp. De oorspronkelijke klasse van dergelijke HID-lampen is die waarin de ontladingstroom wordt gedwongen tussen een paar elektroden te vloeien. Omdat de elektrode-elementen in dergelijke, van elektroden voorzien HID-lampen gevoelig zijn voor sterke aantasting door de vulmaterialen van de ontladingsbuis, welke een voortijdig lamp- storing veroorzaken, hebben de meer recentelijk ontwikkelde solenoïdale elektrische veld-lampen van dit type het mogelijk gemaakt de keuze van materialen voor de ontladingsbuis te verbreden als gevolg van de eliminatie van de elektrodecomponent. Dergelijk meer recentelijk ontwikkelde > solenoïdale elektrische veld-lampen zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4.017.764 en 4.180.763 van J*M. Anderson en in het Amerikaanse octrooischrift 4.591*759 van Chalek en Johnson, alle overgedragen aan de rechtverkrijgende van de onderhavige uitvinding, waarbij volgens bekende wijze tijdens lampbedrijf een plasmaboog in de ontla- > dingsbuis wordt opgewekt.

Gebruikelijke elektrode-vrije HID-lampen leiden aan het nadeel dat zij moeilijk te starten zijn. Dit komt omdat het xenonbuffergas ook als startgas fungeert. Xenon is echter moeilijk te starten in het bijzonder indien gebruikt bij hoge druk, zoals 200 torr, in vergelijking met de meer gebruikelijke drukken van 30 torr of minder voor startgas. De moeilijkheid bij het starten van xenon onder hoge druk, in combinatie met het lage solonoïdale elektrische veld dat voor de lampinductiespoel beschikbaar is, heeft ertoe geleid dat het starten van dergelijke HID-lampen op kamertemperatuur tot nu toe onmogelijk is.

Een werkwijze welke voor het starten van HID-lampen wordt gebruikt omvat het onderdompelen van de ontladingsbuis in vloeibaar stikstof voor het zoveel mogelijk condenseren van het xenon. Vervolgens wordt de stroom door de inductiespoel verhoogd en start de lamp gebruikelijk bij een stroom van 18 ampère of minder. Zonodig wordt een vonkspoel gebruikt om hoge-spanningspulsen aan te leggen als hulp bij het starten van de ontlading. Wanneer de lamp is gestart verdampt het gecondenseerde xenon als gevolg van de warmte van de ontlading en wordt een gebruikelijke xenondruk bereikt.

De vloeibare stikstof werkwijze is effectief omdat er een optimale xenondruk voor het starten van de ontlading wordt bereikt. Omdat deze optimale druk niet met grote nauwkeurigheid voor de bovengenoemde start-voorwaarden bekend is, ligt deze niettemin ver onder 200 torr en boven de verzadigde dampdruk van xenon (2,5 millitorr) bij de temperatuur van vloeibaar stikstof (77°K). Omdat de startwerkwijze met vloeibaar stikstof duidelijk niet praktisch is voor commercieel toe te passen lampen, is een meer praktische startwerkwijze voor op kamertemperatuur werkzame HID-lampen wenselijk.

Doelstellingen van de uitvinding

Een doelstelling van de uitvinding is het bufferen van chemisch transport van energie vanuit de plasmaboog naar de wanden van de ontladingsbuis in een elektrode-vrije natriumjodide of natriumjodide/cerium-halogenide boogontladingslamp met krypton als startgas.

Een verdere doelstelling van de uitvinding is het bufferen van chemisch transport van energie vanuit de plasmaboog naar de wanden van de ontladingsbuis van een elektrode-vrije natriumjodide of natriumjo-dide/ceriumhalogenide boogontladingslamp met argon als startgas.

Een verdere doelstelling van de uitvinding is het verbeteren van de gemakkelijke start van een elektrode-vrije boogontladingslamp onder handhaving van de hoge werkzaamheid en goede kleurweergave.

Een nog verdere doelstelling van de uitvinding is het optimaliseren van de start- en de bedrijfseigenschappen van een elektrode-vrije natriumjodide of natriumjodide/ceriumhalogenidebooglamp op kamertemperatuur.

Samenvatting van de uitvinding

Overeenkomstig de uitvinding wordt een speciale combinatie van vulmaterialen in de ontladingsbuis van een elektrode-vrije metaal-halo-genidebooglamp toegepast voor het verschaffen van witte kleuremissie met verbeterde werkzaamheid en kleurweergave, in samenhang met het betrouwbaar starten kamertemperatuur. Meer in het bijzonder wordt deze verbeterde lamp gekenmerkt door een lichtdoorlatende ontladingsbuis met een kwik-vrije vulling omvattende natriumjodide of een mengsel van natrium-jodide en ceriumhalogenide, samen met of kryptongas of argongas in de juiste gewichtshoeveelheden voor het opwekken van witte-kleuremissie met een werkzaamheid van 200 lumen per watt (LPW) of hoger en in samenhang met kleurweergave-indices (CRI) van ten minste 50. De witte-kleurtempe-ratuur voor de verbeterde lampen strekt zich uit vanaf ongeveer 3000°K tot aan ongeveer 5000°K, zodat dergelijke lampen voor algemene verlich-tingsdoeleinden geschikt zijn. Voor toepassing als vulling van de lamp bruikbare ceriumhalogeniden in het natriumjodide/ceriumhalogenidemengsel kunnen uit de groep bestaande uit chloriden en jodiden worden geselecteerd, inclusief mengsels daarvan zoals ceriumchloride (CeClj) en ce-riumjodide (Cel3). De gewichtshoeveelheid van het ceriumhalogenide wordt voor het verschaffen van de bovengenoemde eigenschappen niet groter gehouden dan de gewichthoeveelheid van natrium jodide in de vulling, waarbij voor het compenseren van eventueel verlies van de afzonderlijke bestanddelen tijdens bedrijf van de lamp een reservoir van deze vulmaterialen in de ontladingsbuis wenselijk is. Met betrekking tot de relatieve gewichthoeveelheden van het voornoemde natriumjodide- en ceriumhalo- genideaengsel is gevonden dat te veel natrium jodide de CRI-waarden verlaagt terwijl te veel ceriumhalogenide de werkzaamheid van de lamp verlaagt. De met het voomoemde mengsel van vulmaterialen verschafte witte-kleuremissie is in hoofdzaak het gevolg van de gebruikelijke hoge-druk natriumontladingsemissie waarbij door toevoeging ceriumhalogenide van zichtbare straling is verschaft welke zich op continue wijze over het zichtbare golflengtegebied van 400-700 nanometer uitstrekt.

De verbetering bij het starten is toe te schrijven aan het in stand houden van geregelde hoeveelheden kryptongas of argongas in de vulling van de lamp. In het bijzonder kan door het vervangen van xenon door krypton of argon bij hoge drukken het krypton of argon als barrière of als buffer dienen tegen ongewenst transport van thermische energie vanuit de ontladingsboog naar de wanden van de ontladingsbuis voor het in stand houden van de werkzame stralingsafgifte en andere bereikbare i voordelen onder toepassing van xenon zowel als buffergas en als start-gas, terwijl tegelijkertijd het op kamertemperatuur starten van de lamp gemakkelijker en meer betrouwbaar wordt gemaakt.

De in de onderhavige vulling van de ontladingsbuis toegepaste hoeveelheid krypton of argon voor het bereiken van het bovengenoemde startgedrag van de lamp dient voldoende te zijn voor het verschaffen van een partiële druk in het gebied van ongeveer 100-500 torr bij kamertemperatuur.

Een voorkeurslampconfiguratie waarbij van de boven geopenbaarde ontladingsbuismaterialen voor het optimaliseren van het startgedrag van de lamp gebruik wordt gemaakt, wordt gekenmerkt door een cilindervormige ontladingsbuis met een hoogte kleiner dan zijn buitendiameter, een rond de ontladingsbuis aangebrachte lichtdoorlatende buitenste omhulling welke een ruimte daartussen begrenst, en excitatiemiddelen voor het aan de vulling van de ontladingsbuis toevoeren van hoog-frequente energie. De ontladingsbuis wordt bij voorkeur van een hoog-temperatuur glassoort gevormd, zoals gesmolten kwarts of een optisch transparant keramisch materiaal zoals polykristallijn aluminiumoxide. Binnen de gevulde ontladingsbuis wordt tijdens werking van de lamp een plasmaboog opgewekt door excitatie vanaf een bij de lamp behorend solenoïdaal elektrisch veld, volgens bekende wijze. De excitatie wordt met een in de tijd veranderend magnetisch veld gecreëerd voor het in de buis tot stand brengen van een elektrisch veld dat volledig in zichzelf is gesloten, resulterend in lichtproduktie van de hoge-intensiteitsontlading. De excitatiebron in het lampontwerp dat de voorkeur heeft omvat een inductiespoel welke rond de buitenzijde van de buitenste lampomhulling is aangebracht en via een impedantie-aanpassingsnetwerk met een voedingsbron is verbonden. De afstand tussen de ontladingsbuis en de buitenomhulling in de voor-keurslampinrichting kan door thermische energie-barriêre-middelen worden bezet zoals metalen schotten of kwartswol of zelfs vacuüm. Dergelijke thermische barrière-middelen reduceren op gewenste wijze het warmteverlies van de lamp.

Korte beschrijving van de tekeningen

De nieuwe kenmerken van de uitvinding zijn in het bijzonder uiteengezet in de bijgevoegde conclusies, De uitvinding zelf, ten aanzien van de opbouw en de werkwijze voor het bedrijven, samen met verdere doelstellingen en voordelen daarvan, kan echter het beste worden begrepen onder verwijzing naar de volgende beschrijving in samenhang met de bijgaande tekeningen, waarin:

Figuur 1 een zijdoorsnedeaanzicht is dat een elektrode-vrije lampconconfiguratie volgens de onderhavige uitvinding weergeeft, samen met een inrichting voor het exciteren van de vulling van de lamp; en

Figuur 2 een grafische weergave is van de benaderde stroom-span-ningskarakteristiek voor de ontlading van xenon op 200 torr.

Gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvorm

Figuur 1 toont een elektrode-vrije ontladingsbooglamp welke een ontladingsbuis 10 voor het bevatten van een vulling 11 omvat. De ontladingsbuis 10 omvat een lichtdoorlatend materiaal, zoals gesmolten kwarts of vuurvast keramisch materiaal zoals gesinterd polykristallijn alumi-niumoxide. Een optimale vorm voor de ontladingsbuis 10, zoals weergegeven, is een afgeplatte bolvorm of een korte cilindrische vorm (zoals een ijshokey puck of pillendoosje) met afgeronde randen. De diameter van de ontladingsbuis 10 is groter dan zijn hoogteafmetingen. Een lichtdoorla-tende buitenomhulling 12, welke uit kwarts of vuurvast keramisch materiaal kan bestaan, is rond de ontladingsbuis 10 aangebracht. Convectie-koeling van de ontladingsbuis 10 wordt door de buitenomhulling 12 beperkt. Tussen de ontladingsbuis 10 en de buitenomhulling 12 kan op de bodem en aan de zijden van de ontladingsbuis voor het verder begrenzen van de afkoeling een deken van kwartswol 15 worden aangebracht. Kwartswol 15 bestaat uit dunne vezels van kwarts welke nagenoeg transparant zijn voor zichtbaar licht maar welke op de diffuse wijze infrarode straling reflecteren.

Een primaire spoel 13 en een hoog-frequente (HF) vermogensbron 14 worden voor het exciteren van een plasmaontladingsboog in de vulling 11 toegepast. Zoals eerder aangegeven wordt deze configuratie bestaande uit de primaire wikkeling 13 en de HF-voedingsbron 14 in het algemeen als een hoge-intensiteitsontladingslamp met solenoïdaal elektrisch veld (HID-SEF) aangeduid in de Engelstalige vakliteratuur "ligt intensity discharge solenoïdal electric field (HID-SEF) lamp" genoemd. De 5EF-configuratie is in wezen een transformator welke hoog-frequente energie met het plasma koppelt. Het plasma werkt als een secundaire wikkeling voor de transformator van een enkele winding. Een wisselend magnetisch veld dat het gevolg is van de HF-stroom in de primaire spoel 13 creëert in de ontladingsbuis 10 een elektrisch veld dat zichzelf volledig sluit. In de ontladingsbuis 10 vloeit stroom als gevolg van het elektrische veld hetgeen resulteert in een ontladingsboog. Omdat een meer gedetailleerde beschrijving van dergelijke HID-SEF-lampstructuren in de eerder genoemde Amerikaanse octrooischriften 4.017-764 en 4.180.763 kan worden gevonden, wordt de beschrijving van beide door verwijzing als hier opgenomen beschouwd. Een bedrijfsfrequentie van de HF-voedingsbron 14 is bijvoorbeeld 13»56 Megahertz. Typische vermogenstoevoer naar de lamp kan liggen in het gebied van 100-2000 watt.

Het probleem van het starten van een elektrode-vrije HID-lamp onder toepassing van een xenon-startgas is geïllustreerd met de in figuur 2 getoonde kromme. Wanneer de aanvangsontladingsstroom vanaf nul toeneemt dienen voor het ontladen veel hogere elektrische velden te worden aangelegd dan tijdens stationair bedrijf, waarbij natriumjodide of natriumjodide/ceriumjodide elektrode-vrije lampen op ontladingsni-veaus van ongeveer 10 ampère en 10 volt per centimeter werken. Nadat de ontladingsstroom tot boven ongeveer 1 milliampere is toegenomen, neemt het elektrische veld voor het in stand houden van de ontladingsboog af naar een waarde ver onder die welke voor het aanvankelijk ontladen noodzakelijk is. Hoewel de ontladingskarakteristiek voor xenon boven 200 torr niet nauwkeurig bekend is, hebben testen aangetoond dat het voor het starten benodigde elektrische veld hoger is dan kan worden verkregen met een elektromagnetische inductiespoel van redelijke afmetingen en vermogenstoevoer. Toepassing van een ontladingsbuis als bijvoorbeeld getoond in figuur 1 met een buitendiameter van 20 millimeter en een buitenste hoogte van 17 millimeter vereist een inductiespoel vervaardigd van een koperen buis met een diameter van 1/8" met zeven windingen, een middenopening van 26 millimeter in diameter en een impedantie van 145 ohm bij 13,56 MHz, welke in het ontladingsgebied een solenoïdaal elektrisch veld van ongeveer 20 volt per centimeter kan produceren, bij de maximale veilige spoelstroom van 18 ampère. Dit veld

Is te gering voor het starten van de elektrode-vrije lamp met een xenon-buffergas in de vulling.

De volgende voorbeelden zijn verschaft voor het tonen van andere, succesvol geteste vullingen voor ontladingsbuizen ten behoeve van de onderhavige metaalhalogenide booglamp. In alle vijf voorbeelden heeft de ontladingsbuis een ronde cilindrische vorm met een buitendiameter van 20 millimeter en een buitenste hoogte van 17 millimeter.

Voorbeeld I

Een ontladingsbuis werd gevuld met 4,0 milligram Nal, 2,0 milligram Celg en kryptongas met een partiële druk van ongeveer 250 torr kamertemperatuur. De lamp start op kamertemperatuur en werkt met een opgenomen vermogen van ongeveer 218 watt voor het produceren van 207 LPW en een CRI-waarde van 52.

Voorbeeld II

Een ontladingsbuis werd gevuld met ongeveer 3,8 milligram Nal, 2.0 milligram Cel 3 en kryptongas met een partiële druk van 250 torr bij kamertemperatuur. De lamp start op kamertemperatuur en werkt met een opgenomen vermogen van ongeveer 243 watt voor het verschaffen van een werkzaamheid van 198 LPW en een CRI-waarde van 54.

Teneinde de normale werking van de lampen met een kryptonstartgas te vergelijken, werden de navolgende drie voorbeelden uitgevoerd onder toepassing van xenon als het startgas.

Voorbeeld III

In dit voorbeeld bevat de ontladingsbuis ongeveer 6,3 milligram Nal en 2,8 milligram Cel^ samen met xenongas met een partiële deel van ongeveer 25Ο torr bij kamertemperatuur. Wanneer 244 watt opgenomen vermogen wordt toegevoerd geeft de lamp 202 LPW af en vertoont een CRI-waarde van 50·

Voorbeeld IV

Een ontladingsbuis werd gevuld met 6,5 milligram Nal 9 3.1 milligram CeClj en xenon met een partiële druk van 500 torr bij kamertemperatuur. Bij 260 watt opgenomen vermogen produceert de lamp 205 LPW en een CRI-waarde van 51·

Voorbeeld V

Een ontladingsbuis werd gevuld met ongeveer 6,0 milligram Nal, 2,3 milligram CeClg en xenon met een partiële druk van 500 torr bij kamertemperatuur. Indien bedreven met een opgenomen vermogen van 265 watt produceert de lamp 203 LPW bij een CRI-waarde van 5^.

Voor het vergemakkelijken van de start werden drie vullingen van de lamp getest in een ontladingsbuis bestaande uit een ronde cilinder van gesmolten kwarts met een buitendiameter van 20 millimeter en een buitenste hoogte van 17 millimeter. De vulling van de lamp bevatte 6 milligram Nal, 3 milligram Celg en een startgas van of xenon of krypton.

Vijf windingen van een koperen staaf (2,5 x 3»8 millimeter) werden gewikkeld voor het vormen van een solenoïde met een boring van 20 millimeter voor het tamelijk strak rond de ontladingsbuis aanbrengen hiervan. Voor het verschaffen van de aanvangst-ionisatie werd een vonkspoel gebruikt. De stroom in de inductiespoel werd geleidelijk verlaagd waarbij de ontladingsbuis werd geobserveerd. De stroomniveaus voor het in stand houden van de gloeiontlading en die waarop de volledige hoge-stroom SEF-mode optrad werden opgetekend. De resultaten voor de drie lampen zijn als volgt:

Spoelstroom voor het in Spoelstroom

Inert Gas- stand houden voor de

Lamp nr gas druk van de gloeimode SEF-mode W-73 xenon 250 torr 28 ampère 28 ampère W-72 xenon 500 torr 35 ampère 35 ampère W-75 krypton 500 torr 28 ampère 29 ampère

Het is bijgevolg duidelijk voor de twee xenon bevattende lampen het starten op 250 torr gemakkelijker was dan op 500 torr, de hogere druk (500 torr) krypton bevattende lamp was echter gemakkelijker te starten dan de 500 torr xenon bevattende lamp, waarbij het vereiste stroomniveau in inductiespoel voor het starten van de lamp van 35 ampère naar 29 ampère kon worden verlaagd.

Een elektrode-vrije lamp van ronde cilindrische vorm en omvattende gesmolten kwarts met een buitendiameter van 20 millimeter en een buitenste hoogte van 17 millimeter werd gevuld met 6 milligram Nal, 3 milligram Cel^ en een argonstartgas op een partiële druk van 250 torr. Hoewel deze lamp zelfs gemakkelijker te starten was dan vergelijkbare krypton bevattende lampen, was zijn werkzaamheid ongeveer 10% lager dan die van gelijksoortige krypton bevattende of xenon bevattende lampen. Bijgevolg kan argon worden toegepast voor het gemakkelijker starten dan krypton, maar met een reductie in de werkzaamheid als nadeel.

HID-lampen van het hierin beschreven nieuwe type kunnen bijgevolg in de volledige SEF-mode worden gestart zonder toepassing van vloeibaar stikstof of inwendige startorganen, en zonder nadelige invloed op de werking van de lamp, met spoelstromen welke significant liggen onder die welke voor het starten van HID-lampen met xenon als een buffergas (en dus als startgas) zijn vereist.

De HID-SEF-lampen volgens de onderhavige uitvinding vertonen bijgevolg een optimaal gedrag indien deze de combinatie van een ontla-dingsbuis met vulmaterialen omvattende natriumjodide met of zonder ceriumhalogenide en met of krypton of argon als startgas bevatten. Zoals is aangetoond kan een werkzaamheid van meer dan 200 LPW worden verkregen met bijbehorende CRI-waarden van 50 of hoger.

Het voorgaande beschrijft een breed toepasbare, verbeterde elek-trode-vrije HID-lamp welke een uitmuntend startgedrag vertoont zonder nadelige invloed op de normale werking. De uitvinding is van belang op vullingen welke natriumjodide of een mengsel van natriumjodide en ceriumhalogenide als startgas bevatten.

Hoewel slechts bepaalde voorkeurseigenschappen van de uitvinding zijn geïllustreerd en hierin beschreven, zijn voor deskundigen vele wijzigingen en veranderingen mogelijk. Het is bijgevolg duidelijk dat de bijgevoegde conclusies geacht worden alle deze veranderingen en wijzigingen als behorende tot de uitvindingsgedachte te omvatten.

Claims (17)

1. Kwik-vrije elektrode-vrije metaalhalogenide booglamp, gekenmerkt door: een licht doorlatende ontladingsbuis voor het bevatten van een ontladingsboog; een in de ontladingsbuis aangebrachte vulling voor het opwekken van de ontladingsboog, welke vulling natriumjodide en een gas geselecteerd uit de groep bestaande uit krypton en argon omvat in een voldoende hoeveelheid voor het beperken van het transport van thermische energie vanuit de ontladingsboog naar de wanden van de ontladingsbuis; en excitatiemiddelen voor het met de vulling koppelen van hoog-fre-quente energie.

2. Lamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het geselecteerde gas krypton is, in een hoeveelheid voldoende voor het verschaffen van een partiële druk in het gebied van ongeveer 100-500 torr tot op kamertemperatuur.

3· Lamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het geselecteerde gas argon is in een hoeveelheid voldoende voor het verschaffen van een partiële druk in het gebied van ongeveer 100-500 torr op kamertemperatuur.

4. Lamp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vulling ceriumhalogenide omvat, welk halogenide geselecteerd is uit de groep bestaande uit chloriden en jodiden, waarbij het natriumjodide en ceriumhalogenide in gewichtshoeveelheid aanwezig zijn voor het opwekken van witte-kleuremissie.

5· Lamp volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de gewichtshoeveelheid van ceriumhalogenide niet groter is dan de gewichtshoeveelheid van natriumjodide.

6. Lamp volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de hoeveelheid natriumjodide zodanig is geselecteerd dat tijdens bedrijf van de lamp een voorraad van natriumjodidecondensaat aanwezig is.

7. Lamp volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de hoeveelheid ceriumhalogenide zodanig is geselecteerd dat tijdens bedrijf van de lamp een vooraad van ceriumhalgenidecondensaat aanwezig is.

8. Lamp volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de geselecteerde hoeveelheden van zowel natriumjodide als ceriumhalogenide een voorraad van gemengde condensaten tijdens bedrijf van de lamp verschaffen.

9- Lamp volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het geselecteerde gas krypton is in een hoeveelheid voldoende voor het verschaffen van een partiële druk in het gebied van ongeveer 100-500 torr op kamertemperatuur.

10. Lamp volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het geselecteerde gas argon is in een hoeveelheid voldoende voor het verschaffen van een partiële druk in het gebied van ongeveer 100-500 torr op kamertemperatuur.

11. Lamp volgens conclusie 9. met het kenmerk, dat het geselecteerde ceriumhalogenide ceriumjodide is.

12. Lamp volgens conclusie 9. met het kenmerk, dat het geselecteerde ceriumhalogenide ceriumchloride is.

13. Lamp volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het geselecteerde ceriumhalogenide ceri vim jodide is.

14. Lamp volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het geselecteerde ceriumhalogenide ceriumchloride is.

15. Kwik-vrije elektrode-vrije metaalhalogenide booglamp gekenmerkt door: een lichtdoorlatende ontladingsbuis voor het bevatten van een ontladingsboog, welke ontladingsbuis cilindervormig is waarbij de hoogte van de ontladingsbuis kleiner is dan zijn buitendiameter; een rond de ontladingsbuis aangebrachte lichtdoorlatende buitenomhulling welke een ruimte daartussen begrenst; een in de ontladingsbuis aangebrachte vulling voor het opwekken van de ontladingsboog, welke vulling natriumjodide en ceriumhalogenide omvat, welk halogenide is geselecteerd uit de groep bestaande uit chloriden en jodiden, welk natriumjodide en ceriumhalogenide in gewichtshoe-veelheden aanwezig zijn voor het opwekken van witte-kleuremissie, een in de vulling opgenomen gas geselecteerd uit de groep bestaande uit krypton en argon in een voldoende hoeveelheid voor het verschaffen van een partiële druk in het gebied van ongeveer 100-500 torr op kamertemperatuur; en excitatiemiddelen voor het met de vulling koppelen van hoog-fre-quente energie.

16. Lamp volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de ruimte tussen de lichtdoorlatende buitenomhulling en de ontladingsbuis leeg is.

17. Lamp volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de ruimte tussen de lichtdoorlatende buitenomhulling en de ontladingsbuis door blokkerings-middelen voor thermische energie is bezet.