具有带有裂纹引发装置的电极棒的高压气体放电灯

摘要

一种具有用石英玻璃制成的灯泡(1)和两个电极棒(8、9)的高压气体放电灯，其中，每个电极棒(8、9)的一个端部连接到嵌入这种石英玻璃材料中的钼箔构件(6、7)，而每个电极棒的另一个端部凸入灯泡(1)中的气体放电空间(2)内。电极棒(8、9)的一部分嵌入灯泡(1)的石英玻璃材料中。电极棒(8、9)的嵌入部分的表面设有用于在这种灯的制造期间在包围电极棒(8、9)的石英玻璃材料中的预定位置引发裂纹(18)的装置(14)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有用石英玻璃制成的灯泡和两个电极棒的高压气体放电灯，其中，每个电极棒的一个端部连接到嵌入石英玻璃材料中的相应的钼箔构件，而每个电极棒的另一个端部凸入灯泡中的气体放电空间内，该电极棒的一部分嵌入灯泡的石英玻璃材料中。

背景技术

GB-A-2351603中公开了这种类型的一种灯。该出版物描述了一种气体放电灯，这种气体放电灯包括石英玻璃灯泡，这种灯泡封闭这种灯的放电空间。这种灯设有两个箍缩密封的部分，一个部分在石英玻璃灯泡的每个端部。两个钨电极棒的端部凸入该放电空间内，且每个电极棒的一部分嵌入灯泡的箍缩密封部分中，以使这两个电极棒相互同轴定位。这两个电极棒的其它端部连接到导电钼箔构件的端部以向这些电极棒提供电流，这些钼箔构件也嵌入这种灯的石英玻璃灯泡的箍缩密封部分中。这些钼箔构件的其它端部连接到引线，这些引线延伸的这种灯的石英玻璃灯泡之外。

这种灯如高压汞放电灯可具有在正常运行期间可达约200b的气体压力，且可消耗在50W至500W的范围内的电功率，或甚至可达1500W。这两个电极棒可同轴位于灯泡的两个端部，但在嵌入这种灯的石英玻璃灯泡的箍缩密封部分中时也可相互平行定位并离开一定距离。这种灯可以是包括灯和反射器的单元的整体部分。

在这种灯中，在这些电极棒材料与灯泡的石英玻璃材料中间有热膨胀差异，灯泡的石英玻璃材料包围灯泡的箍缩密封部分中的这些电极棒。热膨胀中的这种差异引起使用时灯的材料中的高应力，尤其是在启动阶段，且这种高应力可由于灯泡的开裂或爆炸而导致灯的过早损坏。有几种公知的避免由上述热膨胀中的差异而导致的石英玻璃中的裂纹的措施，如在这些电极棒周围使用线圈或将箔缠绕在这些电极棒周围等。这些措施的缺陷在于相对较高的附加成本，且大多数措施要求在灯中的附加部件。

出版物GB-A-2351603提出了在灯的制造期间引起灯泡的石英玻璃材料中的某些裂纹，从而在周围形成所称的残余压应力层并粘附到该电极。这种层也表示为涂层并在下面称为压条(bead)，这种压条围绕该电极棒的一部分并避免石英玻璃材料中以径向方向的进一步裂纹。这些进一步的裂纹可延伸到石英玻璃灯泡的外表面，从而终止这种灯的正常运行。

不过，必须将这种压条的长度保持在某些限度内。正如GB-A-2351603所描述的那样，这种压条的长度必须至少为从该电极棒与钼箔构件的连接处测量的该电极棒的嵌入部分长度的30％。在相对较高的温度制造这种灯，以在电极棒与周围的石英玻璃之间产生附着力，这就会产生由于膨胀的差异而导致的裂纹，这些裂纹显示出电极棒的该嵌入部分的一部分周围的压条的轮廓。在这种灯的制造之后对这种压条的长度进行测量，若这种压条的长度太短，则将这种灯废弃。不过，已发现这种压条的长度必须不能够太长。尤其是若石英玻璃材料的横向尺寸在嵌入的电极棒的位置相对较小和/或若这种电极具有相对较大的直径如大于250μm时，这种压条的长度必须大大小于电极棒的嵌入部分的长度。否则，这种压条的直径往往会变得太大，这有可能导致径向裂纹。

产生如上所述的压条的另一种优点在于在电极棒以与石英玻璃之间无空间。当气体放电空间的盐填充物往往会移到这种空间时，这种空间会对这种灯的运行产生负面影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压气体放电灯，这种高压气体放电灯具有石英玻璃灯泡和两个电极棒，其中，这种电极棒的一部分嵌入灯泡的石英玻璃材料中，而且，在这种灯的制造期间产生具有适当长度的压条。

由于这种电极棒的嵌入部分的表面具有用于在灯的制造期间在包围该电极的石英玻璃材料中的预定位置引发裂纹的装置，所以就能够实现这种目的。实践已证明，通过利用裂纹引发装置，该电极棒周围的压条从电极棒连接到钼箔构件的位置延伸到裂纹引发装置的位置。因此，这种压条具有预定的长度，从而使这种灯的质量得到提高。

在优选实施例中，用于引发裂纹的装置包括以距钼箔构件的预定距离分布在该电极棒的周缘上的多个凹槽(如凹穴或缺口)和/或突出件和/或裂纹引发装置包括以距钼箔构件的预定距离位于该电极棒的表面内的一个或多个切向沟槽和/或脊和/或裂纹引发装置包括以距钼箔构件的预定距离位于该电极棒的表面上的其它材料的点。在该电极棒的表面上的所有的这些装置(分开或结合)已证明对在该电极棒附近的石英玻璃材料中引发小的裂纹有效，以形成在该电极棒周围具有适当的长度的压条。正如本领域中所公知的那样，这些装置可通过激光束操作来产生。

在另一个实施例中，用于引发裂纹的装置包括线圈，该线圈具有距钼箔构件的预定距离的在该电极棒周围的短的长度。这种线圈仅有该电极棒周围的一圈或两圈，而且也是用于在预定位置引发裂纹的有效装置。

在优选实施例中，用于引发裂纹的装置位于距该钼箔构件这样的距离的位置，该距离小于这种电极棒的嵌入部分长度的90％，优选小于80％，更优选小于70％。该电极棒的嵌入部分长度是电极棒连接到钼箔构件的位置与电极棒进入灯泡的气体放电空间的位置之间的长度。此外，优选用于引发裂纹的装置位于距该钼箔构件这样的距离的位置，该距离大于这种电极棒的嵌入部分长度的20％，更优选大于30％。这样就可在电极棒周围产生具有预定尺寸的适当的压条。

本发明还涉及制造制造高压气体放电灯的方法，这种高压气体放电灯具有石英玻璃灯泡和两个电极棒，其中，这些电极棒中的每一个的一个端部连接到嵌入石英玻璃材料中的钼箔构件，而这些电极棒中的每一个的另一个端部凸入灯泡中的气体放电空间内，该电极棒的一部分嵌入灯泡的石英玻璃材料中，且在这种灯的制造期间，由在该电极棒的表面上的距该钼箔构件预定距离的裂纹引发装置在灯泡的石英玻璃材料中引发裂纹。

附图说明

将参考包括三个示意性图示的附图对本发明进行进一步的描述，在这些图中：

图1示出了气体放电灯；

图2示出了这种灯的电极棒；以及

图3示出了这种灯的一部分的截面图。

这些附图是示意性表示，且仅示出了与本发明的说明有关的部分。

具体实施方式

图1示出了具有用石英玻璃材料制成的灯泡1的气体放电灯。灯泡1容纳气体放电空间2，气体放电空间2充有如汞、碘化钠、碘化钪、氙和/或其它气体。灯泡1由透明外罩3包围。

这种灯的灯泡1设有位于灯泡1的相对端部的两个箍缩密封的部分4、5。每个箍缩密封部分4、5包括嵌入灯泡1的石英玻璃材料中的钼箔构件6、7。每个钼箔构件6、7连接到电极棒8、9的端部，而每个电极棒8、9的另一个端部凸入气体放电空间2内。电极棒8、9用钨制成，且这些电极棒8、9可至少在它们的表面上包括添加剂，如ThO₂。

钼箔构件6、7还连接到相应的引线10、11，引线10、11凸伸到灯泡1的石英玻璃材料之外，这样，能将引线10、11连接到电源供应装置。电源通过钼箔构件6、7被供应到电极棒8、9。

这种灯设有灯帽12，灯帽12用于将这种灯连接到灯座。灯帽12具有接触元件(未示出)，这种接触元件要连接到该灯座中的对应接触构件，以使能够将电功率穿过这些接触构件从灯座提供给这种灯。引线10连接到这些连接到这些接触元件中的一个，且另一个接触元件连接到电流引导棒13，以将电功率提供给引线11。

图1中的圆圈表示这些电极棒8、9中的一个，此处指电极棒8，电极棒8在图2的透视图中示意性地示出。电极棒8的圆柱形外表面基本上是光滑的。该圆柱形外表面设有附加的钨材料的多个点14，这些点14位于电极棒8的表面上的圆圈(虚线15)内。也可在该电极棒的外表面上形成凹槽或其它装置，而不是附加的材料的点14。

图3是这种灯第一部分的示意性截面图，在图1中，该部分用圆圈17表示。灯泡1的石英玻璃材料的箍缩密封部分包括连接到电极棒8的该端部的钼箔构件6。电极棒8的另一个端部凸入灯泡1的气体放电空间2内。

在石英玻璃材料与图电极棒8之间具有良好的粘附力的情形中，会在将灯泡密封且这些材料已冷却之后在这些材料中有抗拉应力，这是因为电极棒的材料与石英玻璃材料的膨胀系数不同。这种应力会在这种灯的制造或使用期间导致石英玻璃材料中的裂纹。若在密封操作期间应用某种温度，则会在这种灯的制造期间在石英玻璃材料中产生裂纹，如在GB-A-2351603中所描述的那样。

实际上，石英玻璃材料中的这些裂纹18可在电极棒8的一部分周围形成所称的压条16的边界。压条16是由这些裂纹18从石英玻璃材料的余下部分分开的石英玻璃材料片，且压条16包围电极棒18。压条16避免这种灯的运行期间的石英玻璃材料进一步地(不受控)开裂，如径向裂纹。

根据箍缩密封部分4的尺寸和电极棒8的直径和长度，压条16必须具有预定的尺寸以获得这种灯的理想改进。尤其是若压条16太长，则压条16的直径可变得太大，从而在这种灯的运行期间导致石英玻璃材料的进一步量化。因此，希望产生具有预定长度的压条16。

实际上，压条16的一个端部位于钼箔构件6与电极棒8的连接附近。若能够在预定位置产生另一个端部，则就会限定压条16的长度。这样，电极棒8就在电极棒8的上述预定位置设有裂纹引发装置14。

在图3中，压条16的长度用L1表示，且电极棒8嵌入石英玻璃材料中的部分用L2表示。通过将裂纹引发装置定位于电极棒8的表面上的预定位置，压条16的长度L1就是电极棒8的嵌入部分的长度L2的某种百分比。在灯的该示例中，这种百分比约为60％。

前面所描述的灯的实施例仅是根据本发明的气体放电灯的示例，许多其它实施例也是可能的。