[发明专利]高压放电灯

说明书

技术领域

本发明基于一种根据权利要求1的前序部分所述的高压放电灯。

背景技术

从US-A 5 742 123和US-A 6 020 685以及US-B 6 863 586中已知一种高压放电灯，其中陶瓷放电容器在其端部使用径向分层的金属陶瓷部件用于密封。

至此在这里应用径向的梯度结构，其中梯度单调的从最内的第一层变化到最后的最外层。由此在金属陶瓷部件中实现热膨胀系数的逐渐分级，使得尽可能好地削弱在放电容器的两种材料陶瓷和引线的金属之间的热膨胀系数内的突变。这样的逐渐分级的层可以具有不同的厚度。其可以通过不同的方法来制造，尤其是通过浸镀，喷镀或者浇铸。各个层可以是圆筒形的或者金属陶瓷部件也可以通过螺旋形地卷绕连续地制造。

发明内容

本发明的目的是，提供一种带有陶瓷放电容器的高压放电灯，其密封基于梯度金属陶瓷的概念，并且在此对于普通照明应用保证了足够长的寿命。

这个目的通过权利要求1的特征来实现。

尤其有利的实施方式在从属权利要求中给出。

在带有陶瓷放电容器，尤其是带有腐蚀性的金属卤化物填充物的Hg高压放电灯中的密封技术，由于各组成部分的不同的热膨胀系数仍然一直具有没有很好解决的问题。

在此，特别是在电连接区域内形成裂缝，因为不同的热膨胀系数在开关过程中的加热和再次冷却期间彼此间相差太远。作为放电容器所经常使用的Al₂O₃具有8.3×10^-6K^-1的典型的热膨胀系数，通常的金属陶瓷具有6至7×10^-6K^-1的热膨胀系数。钼管脚具有大约5×10^-6K^-1的热膨胀系数。

陶瓷高压放电容器的密封技术具有代表性的问题，即作为电极杆的电极引线系统在哪里穿过陶瓷毛细管进入放电空间内。这个区域具有环形间隙，其沿着电极杆延伸入毛细管的深度内，直到密封焊料。这个间隙是在实际放电空间后面的死区，在其中燃烧器填充物可以凝结。这对电子的和光度的特性以及放电灯的寿命起到负面的影响。仅初步地尝试将这个间隙完全消除。第一步是设计密封塞，在所述密封塞中，包含有金属陶瓷的匹配件径向地构成在引线系统上，而在此不产生这样的毛细管间隙或者环形间隙。但是，由在放电容器的电流引线和陶瓷之间的具有径向定向的材料梯度的金属陶瓷匹配件组成的这种塞通常具有下列不利的特征：

a)重叠地构成的层的热膨胀系数(TAK)的分级通常非常粗略；

b)在梯度结构内具有不同TAK的层厚度，因为各个层不够薄地且相对较大的数量制造；

c)能够出现在具有过大的TAK分级的过厚的层的材料过渡部处的临界的局部材料应力；

d)金属陶瓷部件在电极系统和陶瓷上的连接造成了难度；

e)希望的径向材料梯度(MG)不能够精确地且可重复地匹配最佳的梯度，因为这在生产技术上无法简单地实现。

带有径向定向的金属梯度的密封塞(金属陶瓷)在不同的专利中已说明(见上)。所有到目前为止已知的径向梯度结构由n个毗邻层的构造组成，其带有从层到层以阶梯的方式单调变化的热膨胀系数TAK。梯度的变化在此实现为，使得根据观察的方向，TAK总是层到层地增加(α₁＜α₂＜α₃＜α₄)或降低(α₁＞α₂＞α₃＞α₄)一个限定的量。这种变化可以是线性的或者是非线性的，层也可以具有不同的厚度。这种逐步分级的层可以使用不同的方法重叠地涂覆(比如通过浸镀，喷镀，浇铸，等等)。

这种复合结构的可生产性，精确性，可复制性和功能性很难控制。生产成本和难度随着分级的变小而增加。

含有金属陶瓷的匹配件的新型结构与现有的结构存在本质的区别。根据本发明，材料梯度在金属陶瓷中不通过热膨胀系数的分级层到层地来调整，而是通过至少两种部件A和B的交替重叠的层的厚度变化以序列A/B/A/B/A/B……等等来调整，这两种材料在它们的组分方面已预先确定并且具有的相应的膨胀系数TAK是α₁和α₂。因此材料梯度仅为各个层A/B的厚度变化的函数，所述各个层可以定义为半径的函数。这些函数可以按照所希望的径向梯度(比如由建模计算)线性或者非线性地通过任意数学表达式来说明。