[发明专利]高压气体放电灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压气体放电灯，其至少具有燃烧器或内部灯壳，它的壁主要包括陶瓷材料，即多晶氧化铝材料(PCA)、YbAG和/或YAG材料，以及至少一个干涉滤波器被设置在它的表面的至少部分上。该干涉滤波器包括多个层，其中在层结构中，具有较高折射率的层与具有较低折射率的层相互交替。

背景技术

商业的高压气体放电灯(HID[高强度放电]灯)和特殊的UHP(超高性能)灯，由于它们的光学特性，优选用于例如投射目的。通常，这些灯通常具有燃烧器或内部灯壳，其主要包括石英材料。尤其是，这些灯的工作温度受所使用的石英材料限制并且在该灯壳的最热点处最高，大约为1200到1370K。

陶瓷高压气体放电灯，其至少具有燃烧器或内部灯壳，它的壁主要包括陶瓷材料，也归类于高压气体放电灯之中。这些材料是，例如多晶氧化铝(PCA[多晶氧化铝])、钇铝石榴石(YAG)或镱铝石榴石(YbAG)。

在陶瓷高压气体放电灯的灯壳或燃烧器上的光学层(例如，干涉滤波器)的集成，能够从本质上简化光学装置的设计。

这样的干涉滤波器常规具有多层结构。对于多层结构的干涉滤波器，具有较高折射率的层与具有较低折射率的层相互交替。各层的折射率特别是通过该层选用的材料决定，在这点上，其中在该层结构中找到至少两种不同的介电材料。

滤波器的传输和反射特性通过滤波器的不同层的设计决定，特别是它们的层厚度。基本上，该滤波器的各个层的折射率之间的差异越大，就能越好地实现预期的光谱指标函数。由于在这些层的材料的折射率数值之间的大差异，常常能够减少交替层的数量并且由此减少干涉滤波器的总厚度。

如果灯壳包括特殊的石英或类似物，通常SiO₂用作具有较低折射率的层的材料。对于具有较高折射率的层的材料的选择，应当考虑UHP灯的通常的工作温度范围，它的上界大约位于1000℃左右。在这方面例如氧化锆(ZrO₂)具有足够的温度稳定性。然而，氧化锆本质上具有与石英相比高得多的热膨胀系数。因此，由于高压气体放电灯、特别是UHP灯的高工作温度，在该干涉滤波器的各层之间会出现张力，该张力可能会分别导致在滤波器中形成裂缝直到它的破坏点，或引起不希望的增加的光散射。

另外，有陶瓷高压气体放电灯，其至少具有燃烧器或内部灯壳，其主要包括多晶氧化铝材料(PCA)，例如分别从US 6,741,033 B2得知或在那里提及。这些灯的最高工作温度经常超过1400K或更高。例如，高压钠蒸汽灯(如HPS[高压钠]飞利浦灯)和高压金属卤化物蒸汽灯(如CDM[陶瓷放电金属卤化物]飞利浦灯)属于陶瓷高压气体放电灯的组群。

取决于各自的应用，HPS灯的最高工作温度通常在大约1450和1600K之间；具有高发光强度的用于一般照明目的(例如用于零售店、剧场和街道)的CDM灯的最高工作温度在大约1400和1500K之间，以及例如用于主头灯的CDM自动灯的最高工作温度在大约1650和1750K之间。

对于这些陶瓷高压气体放电灯，它们的壁主要包括陶瓷材料，例如多晶氧化铝(PCA)，需要利用由在高压气体放电灯的灯壳或燃烧器上的光学层(例如干涉滤波器)的集成产生的优势。已知滤波器系统从具有石英或类似物的灯壳的高压气体放电灯到具有陶瓷材料的灯的转换是不可能的。至今经常用作具有较低折射率的层的材料的SiO₂不能在超过1400K的工作温度使用。

就某些应用，也要求改良的灯的热系统在到达工作温度(特别是没有危及灯的工作可靠性)时没有被中断。

在商业灯中优化的该热系统通常对分别影响或改变在放电容器中的温度场的措施非常敏感地起反应。在壁的外表面上使用反射层通常代表这样的措施，由此与没有涂层的这种灯相比，该灯的工作温度通常增加。

在例如多层干涉滤波器中涂层的应用，与没有涂层的表面相比另外还经常导致壁表面的变化的热辐射，以致于灯通常能够发出较少的温暖并且结果通过比较增加工作温度。

例如，放电容器的内表面上的最高温度不应该超过最高可允许的壁温度，以便不显著减少灯的寿命范围。

发明内容

因此，形成本发明的基础的目的包括分别提供上面指定类型的陶瓷高压气体放电灯或具有这种灯的照明单元，它的内部灯壳或燃烧器分别具有有效的干涉滤波器，其与最高壁温度相当。

通过权利要求1的特性特征能够达到本发明的目的。