[发明专利]氘灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种氘灯，其具有灯体底座，该灯体底座具有电极引线，氘灯还具有由玻璃制成的灯泡以及壳体结构，该壳体结构包括阳极、阴极和光圈，其中，至少一部分灯泡形成辐射发出面，并且其中，灯体底座和灯泡围绕成一个气体空间。 

背景技术

目前，所有的氘灯都会经历所谓的气体耗尽。因此，在灯体运行中，填充气体另外扩散到石英玻璃灯泡中，优选分布在中间晶格位置上，并且由此间质地在该结构中化合。由于氘具有较小的原子半径，因此氘的扩散率明显高于明显较大的惰性气体、例如氖或氙。通过采用强UV辐射对石英玻璃进行表面激活而使扩散过程加速，强UV辐射通过氘等离子产生。因此，在辐射发出区域上于石英玻璃表面上的扩散特别显著。在此所述的扩散过程导致：灯体的充气压力在运行过程中持续降低。对于灯体运行特别重要的电弧放电仅维持到一定的最小压力。如果压力由于气体耗尽而过低，那么灯体迅速失去强度而且失效。因此气体的耗尽确定了灯体的使用寿命。 

在目前所使用的氘灯中，石英玻璃灯泡的内侧或者没有保护，或者涂覆有氧化硼涂层。氧化硼扩散到石英玻璃表面中，并相关地产生与石英玻璃的靠近表面的层的化学反应。氧化硼涂层会造成石英玻璃表面的化学抵抗。由此较好地防止了石英玻璃表面与阴极的粘合材料的化学反应，该粘合材料在灯体运行中会沉淀到灯泡内表面上。阴极的粘合材料含有Ba、Sr和/或Ca。这些元素根据氘灯的实际情况与石英玻璃表面产生反应，并且由于反应产物对光的吸收而导致持续的强度损耗。强度损耗可以追溯到化学反应。灯体的气体损耗几乎不受氧化硼涂层的影响。(DE3713704A1，EP0287706B1) 

水银低压灯或汞合金灯公知具有铝磷氧化物涂层，该涂层防止辐射体的石英玻璃表面受到水银侵袭。水银与石英玻璃反应生成氧化汞，氧化汞具有强烈的吸收性能并且使辐射体的强度降低(DE102004038556A1)。由EP0290669B1、EP0407548B1、EP1043755B1、EP1282153A1公开了薄涂层。 

卤化氙受激准分子灯公知具有氧化铝涂层，该涂层防止辐射体的石英玻璃表面受到卤化物侵袭。用于UV发射的卤化物与石英玻璃表面发生强烈反应，因此在几分钟之后卤化物就会化学结合到石英玻璃中。在此也利用了氧化铝的化学抵抗性能(DE10137015A1，与CH672380A5类似)。 

发明内容

因此，本发明的目的在于，使气体耗尽减轻，并且改善氘灯的使用寿命。 

上述目的通过权利要求1的技术特征来实现。具有优势的设计方案在从属权利要求中给出。通过灯泡在其面向气体空间的表面上至少在辐射发出面上具有气体扩散阻碍层，使气体扩散减少，并因此使气体耗尽相对于现有技术明显减轻。优选气体扩散阻碍层由氧化铝构成，优选由非结晶的氧化铝构成，这是因为结晶的氧化铝比石英玻璃的结构明显更紧密。 

适地，气体扩散阻碍层的厚度为10nm至10μm，优选为20nm至200nm。涂层厚度或者可以通过一次涂层，或者可以通过多次涂层过程来实现。优选气体扩散阻碍层对于160nm至1100nm的波长范围是透光的。 

气体扩散阻碍层可以设置在灯泡的面向气体空间的整个表面上。氘灯的灯泡优选由石英玻璃或硅酸硼玻璃制成，在此特别清楚显示出气体扩散阻碍层的优势。 

氧化铝可以通过PVD、CVD或溶胶凝胶法进行涂覆。在溶胶凝胶法中，可以对溶胶凝胶进行喷涂或浸泡而实现涂覆，或者通过对核体的牵拉来实现涂覆，该核体用作为圆形刮刀。优选采用溶胶凝胶法进 行涂层，从而能够实现均匀的涂层质量。然后使涂层在30℃200℃之间的温度、1至24小时的条件下进行干燥处理。接下来，使气体扩散阻碍层在400℃至1400℃之间、优选在600℃至1200℃之间的温度，在1和24小时之间进行焙烤处理，从而实现良好的阻碍作用。 

附图说明

接下来，结合附图对本发明的实施例进行详细说明。 

附图中： 

图1为具有本发明涂层的氘灯的示意图； 

图2为涂层的灯体灯泡的截面图； 

图3为充气压力的时间曲线图；以及 

图4为时间强度曲线图。 

具体实施方式