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Dokumentenidentifikation DE3686193T2 11.03.1993
EP-Veröffentlichungsnummer 0200109
Titel Natriumhochdruckentladungslampe mit Getter.
Anmelder General Electric Co., Schenectady, N.Y., US
Erfinder Luthra, Krishan Lal, Schenectady N.Y. 12309, US
Vertreter Sieb, R., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 6947 Laudenbach
DE-Aktenzeichen 3686193
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 17.04.1986
EP-Aktenzeichen 861053361
EP-Offenlegungsdatum 05.11.1986
EP date of grant 29.07.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.03.1993
IPC-Hauptklasse H01J 61/26
IPC-Nebenklasse H01J 61/073   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Natriumhochdrucklampen mit Umhüllungen bzw. Kolben aus gesintertem polykristallinem Aluminiumoxid. Mehr im besonderen bezieht sie sich auf eine Modifikation von Lampenstruktur und Komponenten, um ein Problem des Druckverlustes von Natrium innerhalb des Lampenkolbens und insbesondere des Natriumverlustes und der Verringerung des Natriumdampfdruckes zu überwinden, der für den günstigen Betrieb der Lampe erforderlich ist.

Der hierin benutzte Begriff "Luxus" (deluxe), wie er mit Bezug auf Natriumhochdruck- oder HPS-Lampen benutzt wird, bedeutet eine Lampe mit einem Natriumdruck, der beträchtlich höher ist, als der von Standard- oder konventionellen HPS-Lampen. Der bequemeren Bezugnahme halber wird "DHPS" als eine alternative Bezeichnung zu dem Ausdruck "Luxus-Natriumhochdruck" in Beziehung mit Lampenstrukturen benutzt. Der Begriff bezeichnet auch eine Lampe, die ein Licht emittiert, das im wesentlichen weiß ist, im Gegensatz zu dem Licht, das durch Standard-HPS-Lampen emittiert wird. Das von Standard-HPS-Lampen emittierte Licht ist in seiner Färbung charakteristisch golden. Die Abkürzung "HPS" wird im konventionellen Sinne benutzt, um Natriumhochdrucklampen zu bezeichnen, die bei geringerem Druck als DHPS-Lampen betrieben werden und die ein charakteristisch goldenes Licht emittieren.

Komponenten für Lampen zur Erzeugung von Licht, die den Gebrauch von Natrium und insbesondere Natrium bei hohem Druck einschließen können, sind in den US-A 4,285,732; 4,026,177; 3,485,343; 3,026,210; 3,935,495; 4,079,167; 4,150,317 und 3,788,710 offenbart.

Wie in den obigen Patentschriften offenbart, wird gesintertes polykristallines Aluminiumoxid als das Umhüllungsmaterial für Entladungsrohre von Lampen benutzt. Solche Lampen können Hochdrucknatrium (HPS) oder Natrium höheren Druckes der Luxusausführung (oder DHPS-Lampen) in den Entladungsrohren enthalten. Es ist möglich, einen erwünschten Partialdruck des Natriums in diesen Rohren zu erhalten, indem man ein Natriumamalgam benutzt.

Einer der Hauptfaktoren, der die Lebensdauer von Lampen beschränkt, die Natriumentladungen unter hohem Druck benutzen, ist der Natriumverlust aus der Entladung. Wird der Partialdruck von Natrium innerhalb des Entladungsrohres der Lampe verringert, dann wird die Lichtabgabe der Lampe beeinflußt. Ist der Natriumverlust aus der Dampfphase der Lampe groß, dann kann es passieren, daß die Lampe nicht einmal leuchtet, wenn elektrische Spannung in der üblichen Weise an die Lampe gelegt wird, um den Betrieb zu induzieren.

Weiter wurde beobachtet, daß eine Lampe, die anfänglich einen geeignet hohen Natriumdruck für Luxus-HPS- oder für HPS-Gebrauch aufweist, graduell ihren Druck über eine Dauer des Lampengebrauchs verlieren kann. Obwohl eine DHPS-Lampe anfänglich gut arbeitet, kann die brauchbare Lebensdauer der Lampe so beschränkt sein, daß der Verkauf und der Gebrauch der Lampe unwirtschaftlich oder unpraktisch wird. Die Standard-HPS-Lampen haben eine weniger erfreuliche goldene Farbe. Die Betriebswirksamkeit der HPS-Lampen sowie die Lebensdauererwartung solcher Lampen wird durch das Aufrechterhalten eines genügend hohen Druckes des Natriums in den Lampen beeinflußt.

Um eine farbverbesserte HPS-Lampe zu sein, eine sogenannte Luxus-Lampe (DHPS-Lampe), sollte die Lampe mit einem höheren Natriumdruck betrieben werden, und dieser Druck ist das 2- bis 3-fache des Natriumdruckes in einer Standard- oder konventionellen HPS-Lampe. Ein Vorteil solcher Luxus-Lampen ist, daß sie ein Licht emittieren, das weißer ist als das, das von den Standard-HPS-Lampen mit geringerem Druck emittiert wird.

Standard-HPS-Lampen haben Lebensdauern in der Größenordnung von 20 000 Stunden. Längere Betriebsdauern sind natürlich erwünscht.

Es wurde beobachtet, daß innerhalb von 3 000 bis 10 000 Betriebsstunden Luxus-HPS-Lampen (DHPS-Lampen) ihren Farbvorteil verlieren und zu den Standard-HPS-Lampen zurückkehren können, die die unerfreuliche goldene Farbe emittieren.

Es wurde eine Anzahl von Untersuchungen ausgeführt und in der Literatur veröffentlicht, die die Mechanismen betrafen, durch die Natrium aus Natriumhochdrucklampen verloren geht. Im folgenden ist eine Anzahl von Berichten bezüglich dieses allgemeinen Gegenstandes aufgeführt:

(A) A. Inouye, T. Higashi, T. Ishigani, S. Nagamo und H.Shimojima, "Journal of Light and Vis. Env." 3, 1 (1979).

(B) P.R. Prud'homme Van Reine, "Science of Ceramics", Proceedings of the Twelfth International Conference, 27-30 Juni 1983, Saint-Vincent, Italien, P. Vincenzini (Herausgeber), Ceramurgica, Italien, 1984, Seite 741.

(C) E.F. Wyner, Journal of IES, 8, 166 (1979)

(D) H. Akutsu, Inauguraldissertation, "Development of High Pressure Sodium Lamps", Matsushita Electronics Corp., Osaka, Japan, 1982.

(E) F.C. Lin und W.J. Knochel, "Journal of IES", 3, 303 (1974).

(F) P. Hing, "J. Illum. Eng. Soc." 10, 194 (1981).

In dem ersten Artikel, der oben mit (A) bezeichnet ist, ist der vorgeschlagene Mechanismus für die Verringerung des Natriumdampfdruckes einer, der durch ein Austreten durch das Dichtungsglas auftritt. Gemäß den Druckschriften (C) und (E) ist der vorgeschlagene Mechanismus für den Natriumverlust des Hochdruck-Natriumdampfes der durch Elektrolyse durch die Rohrwandung.

Der in den Druckschriften (D) und (F) vorgeschlagene Mechanismus ist einer, nach dem eine Umsetzung mit der Rohrwandung und eine Diffusion durch die Wandung auftritt. Viele Forscher glauben, daß der Natriumverlust nach diesem letzteren Mechanismus stattfindet.

Diese letzteren Druckschriften vermuten auch, daß das in den Entladungsrohren vorhandene Natrium mit dem Aluminiumoxid des einschließenden Rohres reagiert und ß-Aluminiumoxid mit der Formel Na&sub2;O·11 Al&sub2;O&sub3; und/oder Natriumaluminat der Formel NaAlO&sub2; bildet.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Natriumhochdrucklampe zu schaffen, bei der nicht wie bei den Lampen nach dem Stande der Technik ein Verlust des hohen Druckes des Natriumdampfes stattfindet.

Eine andere Aufgabe ist es, eine Einrichtung zu schaffen, durch die der hohe Druck des Natriumdampfes in einer HPS-Lampe für eine ausgedehnte Zeitdauer beibehalten werden kann.

Eine andere Aufgabe ist es, ein Verfahren zum Verbessern der Beibehaltung des Natriumdampfes in Lampen bei hohem Druck zu schaffen.

Eine andere Aufgabe ist es, eine Einrichtung zu schaffen, durch die die Beibehaltung des Natriumdampfes von Luxus-Natriumlampen mit höherem Druck verbessert werden kann, so daß sie ein weißeres Licht für eine längere Zeit emittieren.

Eine andere Aufgabe ist es, den Betrieb von Natriumhochdrucklampen zu fördern, indem die Neigung von HPS-Lampen, Luxus wie auch Standard, Druck des Natriumdampfes zu verlieren, verringert wird.

Andere Aufgaben werden teilweise deutlich und werden teilweise in der folgenden Beschreibung erwähnt.

Gemäß einem ihrer weiteren Aspekte können die Aufgaben der Erfindung dadurch gelöst werden, daß eine Natriumdampf-Hochdrucklampe mit einem Emissionsmaterial einer Zusammensetzung geschaffen wird, die aus dem mit A bezeichneten Bereich der graphischen Darstellung der Fig. 3 ausgewählt ist.

Diese Aufgaben werden gelöst durch die Emissionsmischung nach Anspruch 1, die thermionische Elektrode nach Anspruch 2 und die Hochdruck-Natrium-Entladungslampe hoher Intensität gemäß Anspruch 3. Anspruch 4 betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Lampe.

Die Menge des feinverteilten Sauerstoff-Gettermaterials in der Emissionsmischung ist geringer als die, die eine Reduktion von Oxiden der Emissionsmischung verursachen kann. Sauerstoffgetter, die für den Einsatz in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, schließen mindestens ein Metall ein, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titan, Zirkonium, Tantal, Hafnium und Yttrium.

Die folgende Beschreibung der Erfindung wird durch Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung unterstützt, in der Fig. 1 eine schematische Ansicht einer mit Umhüllung versehenen Hochdruck-Natriumdampflampe ist, die das verbesserte Emissionsmaterial der vorliegenden Erfindung verkörpert,

Fig. 2 eine Schnittansicht einer Elektrodenkonfiguration für die in Fig. 1 abgebildete Lampe ist und

Fig. 3 eine triaxiale graphische Darstellung einer ternären Zusammensetzung in Molverhältnissen ist, die geeignet ist zum Einsatz bei der vorliegenden Erfindung.

Eine Natriumdampf-Entladungslampe hoher Intensität, in der die Erfindung der vorliegenden Anmeldung verkörpert sein kann, ist bei 1 in Fig. 1 dargestellt und umfaßt einen äußeren Glaskolben oder eine solche Umhüllung 2 einer langgestreckten eiförmigen Gestalt. Der Hals 3 der Umhüllung ist durch einen umgestülpten Fuß 4 mit einer Quetschdichtung 5 verschlossen, durch den sich steife Zuleitungsdrähte 6 und 7 erstrecken, die an ihren äußeren Enden mit der Schraubhülse 8 und dem Mittelkontakt 9 eines konventionellen Schraubsockels verbunden sind. Der innere Kolben oder das Entladungsrohr 11 ist aus gesintertem hochdichtem polykristallinem Aluminiumoxidmaterial hergestellt, um die verbesserte gradlinige optische Durchlässigkeit zu schaffen. Die Enden des Rohres sind durch haubenähnliche Endkappen 12 und 13 aus Niobmetall verschlossen, die hermetisch mit dem verbesserten Entladungsrohr aus Aluminiumoxid abgedichtet sind mittels einer Glas-Dichtungszusammensetzung, die, in der Dicke übertrieben, bei 14 in Fig. 2 gezeigt ist.

Thermionische Elektroden 15 sind an den Enden des Entladungsrohres montiert. Wie am besten in Fig. 2 ersichtlich umfaßt die Elektrode eine innere Wolframdraht-Spule 16, die über einen Wolfram-Schaft 17 gewickelt ist, der in das Ende eines Niobrohres 18 gequetscht oder geschweißt ist, das seinerseits an die Endkappe 12 geschweißt ist. Die zentralen Windungen der inneren Spule 16 sind auseinandergespreizt, und die äußere Wolframdraht-Spule 19 ist über die innere Spule geschraubt.

Bisher wurde eine geeignete Elektronen emittierende Mischung, wie die in der US-A 3,708,710 beschriebene, durch Bestreichen oder alternativ durch Eintauchen der Spulen in die Suspension der Emissionsmischung, auf die Elektrodenspulen aufgebracht. Das Material wird hauptsächlich in den Zwischenräumen zwischen den Windungen der äußeren und inneren Spule sowie der inneren Spule und dem Schaft gehalten.

Die vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte Zusammensetzung zum Einsatz in Verbindung mit der Emitterfunktion von Natriumdampf-Hochdrucklampen.

Die Beschreibung einer typischen Natriumdampf-Hochdrucklampe fortsetzend ist ein unteres Rohr 18 bei 21 durchstoßen und wird als Auslaßrohr während der Herstellung der Lampe benutzt. Nachdem die Gasfüllung aus Natriumamalgam in das Entladungsrohr eingeführt worden ist, wird das Auslaßrohr 18 durch eine bei 22 gezeigte Kaltschweißung hermetisch abgequetscht und dient danach als ein Reservoir für kondensiertes Natriumamalgam. Das obere Rohr 18 hat eine Konstruktion, die der des Rohres 18 ähnlich ist, doch weist es keine Öffnung im Entladungsrohr auf und wird zur Aufnahe einer geringen Menge von Yttriummetall (nicht gezeigt) benutzt, das als ein Getter dient. Das Ende des Rohres ist durch eine Quetschung 23 verschlossen, die eine hermetische Dichtung bildet. Eine Art, in der ein Getter, der innerhalb eines abgedichteten Niobrohres innerhalb einer Lampe enthalten ist, zum Gettern von Sauerstoff aus der Lampe arbeitet, ist in der US-A-3,485,343 beschrieben. Wie in diesem Patent ausgeführt: "Die Niob-Endkappenstrukturen sind bei den Temperatur-Betriebsbedingungen der Lampe für Sauerstoff durchlässig, so daß irgendein Sauerstoff, der entweder im Inneren des Entladungsrohres oder in dem Raum zwischen den Kolben vorhanden ist, durch das Niob diffundieren und mit dem darin enthaltenen Reaktanten reagieren kann". Dieses Patent lehrt auch einen verbesserten Reaktanten. Auf dieses Patent wird ausdrücklich Bezug genommen.

Die dargestellte Lampe ist auf einen Betrieb mit dem Sockel nach unten beschränkt, bei dem das längere Auslaßrohr 18, das der kälteste Teil des Entladungsrohres sein muß, damit das Amalgam darin kondensiert, am weitesten unten angeordnet ist.

Das Entladungsrohr ist innerhalb des Außenkolbens mit einer Montagevorrichtung abgestützt, die einen einzelnen Stab 25 umfaßt, der sich entlang der Länge des Kolbens von der Zuleitung 7 am Fußende bis zu einer Vertiefung 26 am Kuppelende erstreckt, an dem er mit einer elastischen Klammer 27 verankert ist. Die Endkappe 13 des verbesserten Entladungsrohres ist mittels eines Bandes 29 mit dem Rahmen verbunden, während die Endkappe 12 durch ein Band 30 und einen Trägerstab 31 mit der Zuleitung 6 verbunden ist.

Der Raum zwischen den Kolben ist erwünschtermaßen evakuiert, um Warme zu konservieren. Die Evakuierung erfolgt vor dem Abdichten der äußeren Umhüllung. Ein zweiter und separater Getter, geeigneterweise ein Barium-Aluminium-Legierungspulver, das in Kanalringe 32 gepreßt ist, wird nach dem Abdichten gezündet, um ein hohes Vakuum sicherzustellen. Ein Verfahren zum Herstellen dieser Lampenkonstruktionsart ist weiter in der US-A-3,708,710 offenbart.

Die US-A-3,708,710 lehrt die Kombination einer Hochdruck-Natriumdampf(HPS)-Lampe, in der ein Elektronenemissionsmaterial vorhanden ist. Die Zusammensetzung des Materials ist innerhalb der mit A bezeichneten Fläche auf der beigefügten triaxialen Darstellung der Fig. 3 der Zeichnung eingeschlossen.

In US-A-3,708,710 ist ausgeführt, daß die Elektroden der Lampe eine reiche Elektonenemission liefern und beständig gegen Verdampfung und Ionenbeschuß sein müssen, daß diese Eigenschaften jedoch im allgemeinen nicht zusammen vorkommen.

Die Aufgabe der genannten US-A war es, eine Kathode mit einem Elektronen emittierenden Material zu schaffen, das ein guter Emitter ist und gleichzeitig beständiger gegenüber Verdampfung und Ionenbeschuß ist, als die bisher verfügbaren Materialien, wenn es in Luxus-Natriumdampf- Hochdrucklampen (DHPS) eingesetzt wird. In dieser Hinsicht war die Patentinhaberin erfolgreich.

Sie war es auf Grund der Feststellung, daß "Dibariumcalciumwolframat, Ba&sub2;CaW&sub6;, ein besseres Elektronen emittierendes Material zum Einsatz in Entladungslampen hoher Intensität und insbesondere in Natriumdampf-Hochdrucklampen als irgendein Material bisher ist", siehe Spalte 1, Zeile 56.

Das in der US-A-3,708,710 benutzte Dibariumcalciumwolframat ist einphasig, und es wird hergestellt nach einer Vielfalt bekannter Techniken, wie in dem Patent ausgeführt. Eine Technik schließt das Kugelmahlen der Ausgangsbestandteile, nämlich BaCO&sub3;, CaCO&sub3; und WO2,97 und dann das Glühen in Luft bei 1700ºC für 4 Stunden und dann das Abkühlen auf Raumtemperatur ein. Die Röntgenbeugung des Pulvers zeigte, daß die Umsetzung zu Ba&sub2;CaWO&sub6; vollständig war, und daß nur die Verbindung Ba&sub2;CaWO&sub6; beobachtet werden konnte.

Die Bildung der gleichen Zusammensetzung in situ in der Lampe ist auch offenbart.

US-A-3,708,710 offenbart auch, daß "die Ba&sub2;CaWO&sub6;-Phase erwünscht ist, daß aber ein Emissionsmaterial, das aus einer festen Lösungsphase von Ba&sub2;CaWO&sub6; oder einer festen Lösungsphase zusammen mit geringen Mengen binärer Phasen besteht, auch befriedigend ist", siehe Spalte 3, Zeile 15.

Es ist in der US-A-3,708,710 auch ausgeführt, daß Zusammensetzungen mit einem Molanteil von CaO, der größer als 0,30 ist, auf Grund ungenügender Elektronenemission nicht erwünscht sind, daß Zusammensetzungen mit mehr BaO als beansprucht, eine Verdampfungsrate haben, die mehrere Male größer ist als die von Ba&sub2;CaWO&sub6;, und daß irgendein anfänglicher Vorteil dieser BaO enthaltenden Zusammensetzungen, die einen hohen Prozentanteil von BaO enthalten, auf Grund der höheren Elektronenemission rasch verschwindet. Er verschwindet rasch wegen der höheren Verdampfungsrate einer physikalischen Mischung mit Bestandteilen außerhalb des Bereiches der festen Löslichkeit.

Was zur Zeit der Erfindung der US-A-3,708,710 nicht erkannt war und was bis zu diesem Zeitpunkt augenscheinlich nicht erkannt worden ist, ist, daß eine oxidische Emissionsmischung einen Natriumverlust durch chemische Reaktionen verursachen kann, die dazu führen, daß chemisch gebundener Sauerstoff aus einer Emissionsmischung freigesetzt wird. Im besonderen schafft die Mischung chemisch gebundenen Sauerstoff. Als ein Beispiel ergibt die folgende Reaktion festes Wolframmetall und gasförmigen Sauerstoff:

WO&sub3;(s) = W(s) + 30(g) (1)

Durch eine solche Reaktion kann gasförmiger Sauerstoff freigesetzt werden oder der freigesetzte Sauerstoff kann sich mit anderen Reaktanten verbinden. Hier weist die Unterstreichung darauf hin, daß WO&sub3; nicht als ein einzelnes Oxid vorhanden ist, sondern daß es bei weniger als der chemischen Einheitsaktivität in Kombination mit anderen Oxiden existiert. Es sind auch andere Reaktionen möglich, die nur gasförmige Reaktionsprodukte einschließen.

Unter Aktivität eines Elementes oder einer Verbindung wird die chemische Aktivität des Elementes oder der Verbindung in seiner oder ihrer angegebenen chemischen Umgebung verstanden. Wie bekannt, wird die chemische Aktivität eines Elementes, wie Wolfram (aW) in einer Umgebung, die WO&sub3; enthält, bei einer gegebenen Temperatur durch den folgenden Ausdruck wiedergegeben:

aW = pW/pºW

worin pW der Partialdruck von Wolfram in der angegebenen Umgebung und PºW der Partialdruck von Wolfram in einer Umgebung ist, die reines festes Wolfram enthält.

In der Umgebung der HPS- oder der DHPS-Lampe reagiert solch freigesetzter Sauerstoff mit Natriumdampf. Das Sauerstoffgas und der Natriumdampf reagieren auch mit Al&sub2;O&sub3; des Entladungsrohres 11 oder des Dichtungsglases des Rohres 11 unter Festlegung von Natrium als Natrium-β- Aluminiumoxid oder Nariumaluminat nach einer oder beiden der folgenden Reaktionen:

2Na(g) + 0(g) + 11Al&sub2;O&sub3;(s) = Na&sub2;O 11Al&sub2;O&sub3;(s) (2)

2Na(g) + 0(g) + Al&sub2;O&sub3;(s) = 2NaAlO&sub2;(s) (3)

Der Sauerstoff bildet auch Natriumwolframat mit der Mischung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Natriumverlust durch Verringern der Abgabe von Sauerstoff und des daraus folgenden Sauerstoffdruckes innerhalb des Entladungsrohres 11 vermindert. Ein Weg, eine solche Verminderung zu bewerkstelligen, ist in der oben erwähnten EP-A-0 193 714 beschrieben, nämlich durch Ändern der Zusammensetzung der Oxidmischung zu der in der Fläche B der Fig. 3. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Verringerung des Sauerstoffgases in der Lampenatmosphäre durch Zugabe einer geringen Menge eines Sauerstoffgetterpulvers zur Emissionsmischung bis zu einem Ausmaß von maximal 30 Gew.-% bewerkstelligt.

Die Minimalmenge des Getters hängt von seiner Teilchengröße und der Menge der Sauerstoffverunreinigungen ab, die innerhalb der Lampe vorhanden sind. Die Maximalmenge des Getters, die zur Emissionsmischung hinzugefügt wird, ist eine Menge, die geringer ist, als die, die Zersetzung der Emissionsmischung verursacht. Eine solche Menge kann leicht experimentiell für jeden Getter und dann durch weniger, den Umfang bestimmende Experimente, bestimmt werden. Eine oxidische Emissionsmischung, bei der der Getter der vorliegenden Erfindung brauchbar ist, ist eine Oxidmischung, wie sie in Fig. 3 veranschaulicht ist, insbesondere eine, die eine Zusammensetzung hat, wie sie in der schraffierten Fläche A der Fig. 3 dargestellt ist.

Die Zersetzung der Emissionsmischung auf Grund der Einwirkung des Getters sollte nicht verwechselt werden mit Änderungen, die bei der Betriebstemperatur der Lampe in der Mischung auftreten.

Wie in der EP-A-0 193 714 erläutert, gibt es beim Lampenbetrieb einen gewissen Verlust an BaO und CaO durch Verdampfung. Dieser gleiche Verlust tritt jedoch für alle Emissionsmaterialien auf, die diese Oxide enthalten. Es wurde erkannt, daß sich die Zusammensetzung des Emissionsmaterials in der Richtung ändert, die durch den Pfeil 10 in Fig. 3 angegeben ist. Der Pfeil weist in die Richtung, in der sich die Zusammensetzung der triaxialen Darstellung auf Grund der erhöhten chemischen Aktivität von WO&sub3; bewegen wird. Beginnt man zum Beispiel mit einphasigem Ba&sub2;CaWO&sub6;, dann ändert sich die Zusammensetzung in der durch den Pfeil angegebenen Richtung unter Bildung einer dreiphasigen Mischung aus Ba&sub2;CaWO&sub6;, BaWO&sub4; und Ca&sub3;WO&sub6;.

Die in dieser Anmeldung beanspruchte Emissionsmischung ist eine, die einen Sauerstoffgetter und die oxidische Emissionsmischung enthält, deren Zusammensetzung in Fig. 3 als die Fläche angegeben ist, die in der schraffierten Fläche A eingeschlossen ist.

Die vorliegende Erfindung beabsichtigt eine Verringerung des erzeugten Sauerstoffes durch Einführen von Metallgetterpulvern, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Titan, Zirkonium, Hafnium, Tantal und Yttrium in Mengen, die gering genug sind, eine Zersetzung der Mischung zu vermeiden, in die Emissionsmischung.

Die durch diese Erfindung vorgeschlagenen Emissionsmaterialien können nach einer Vielfalt von Techniken hergestellt werden, die in der Chemie oder der Keramik gut bekannt sind. Die Oxidmischungen können zuerst hergestellt werden nach irgendeiner der Techniken, die in der US-A-3,708,710 vorgeschlagen sind, wie Kugelmahlen und Glühen, wie oben diskutiert. Mit dieser Mischung kann eine geeignete Menge des fein zerteilten Metallpulvers der gewünschten Zusammensetzung vermengt werden.


Anspruch[de]

1. Emissionsmischung für eine HPS- oder DHPS-Natriumdampflampe, deren Zusammensetzung Punkten innerhalb der schraffierten Fläche A der dreiachsigen graphischen Darstellung der Mehrphasen-Zusammensetzungen der Fig. 3 aus CaO, BaO und WO&sub3; entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zusammensetzung einen geringen Prozentsatz einem Sauerstoff-Gettermetalls enthält, das bei der Betriebstemperatur oberhalb von 1200ºC des Emissionsmaterials der Natriumdampflampe fest ist und daß dieser Prozentsatz geringer ist als der, der die Zersetzung der Mischung verursacht.

2. Thermionische Elektrode (15) für eine HPS- oder DHPS-Natriumdampflampe (1) umfassend einen Wolframdraht (16; 19), auf dem eine Zusammensetzung nach Anspruch 1 abgeschieden ist.

3. Hochdruck-Natrium-Entladungslampe (1) hoher Intensität umfassend einen lichtdurchlässigen Kolben (2), in dessen Enden Elektroden (15) abgedichtet eingelassen sind und der ein ionisierbares Medium für die Entladung enthält, wobei die Elektroden aus einer Trägerstruktur (16; 19; 17) aus einem hochschmelzenden Metall und einer Elektronen emittierenden Komponente, die darauf aufgebracht ist und aus einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 besteht, bestehen.

4. Verfahren zum Herstellen einer Elektrode für eine HPS- oder DHPS-Lampe mit einer verlängerten Gebrauchsdauer umfassend

Schaffen einer Elektrode aus hochschmelzendem Metall, Zubereiten einer Emissionsmischung aus Oxiden gemäß Anspruch 1 und

Abscheiden dieser Emissionsmischung auf der Elektrode aus hochschmelzendem Metall.







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