专利名称：高压放电灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压放电灯。
背景技术：
高压放电灯、特别是所谓的HID(高强度放电)灯长时间以来已被公开。它们用于不同的目的，尤其是也用于其中要求较好的色彩重现度和良好的发光效率的应用中。在此，这两个量通常是相互作用的，即改善一个量会使另一个量劣化，反之亦然。在一般的照明应用中，色彩重现度通常更为重要，例如在道路照明中则情况相反。
此外，高压放电灯的特征在于，与灯大小或者灯的发光区域的大小相比的高功率。
高压放电灯在此以及在下面仅理解为在放电容器内具有电极的灯。存在关于高压放电灯的大量的公开文献以及大量的专利文献，例如WO99/05699，WO 98/25294以及Born，M.在以下期刊中的著作PlasmaSources Sci.Technol.，11，2002，A55。
在还未公开的DE-Az 10 2006 034 833.8中公开了一种分子辐射占主导地位的高压放电灯。然而，在非关键地选择稀土碘化物的情况下，通常出现色彩距离ΔC(P)在功率变化时的敏感的功率相关性的问题。色彩距离也称作色度差或者色度偏差。功率与□C＝0的工作点的小偏差导致更大的ΔC值，这些值随着增加的功率非常陡峭地从正值过渡到负值，反之亦然。
发明内容
本发明的任务是提供一种分子辐射占主导地位的高压放电灯，该高压放电灯的特征在于在大的功率范围上的良好的色彩重现度。附加的任务是实现这种灯的尽可能高的效率。
该任务通过权利要求1的特征来解决。
特别有利的扩展方案在从属权利要求中。
本发明的目的是提出一种在发光效率和色彩重现度特性的良好整体组合方面改进的高压放电灯，该高压放电灯的特征特别是在于色彩重现度的恒定性和在大的功率范围上的低的色度偏差。已表明的是，这可以通过组合至少两组的稀土作为填充物的组成部分来实现，其中第一组具有的特性是，在以预先给定的功率间隔升高灯的功率P的情况下，色彩距离□C(P)在功率升高时降低，并且其中第二组具有的特性是，在以该预先给定的功率间隔升高灯的功率P的情况下，色彩距离□C(P)在功率升高时增加，使得这两组的代表物的适当组合使在功率升高时色彩距离□C(P)的接近零的平坦变化过程。功率的改变一方面可以是由于可调光这一角度，另一方面可以是由于在灯的较大全体情况下功率的波动以及其特性上的分散范围。
本发明针对一种具有放电容器的高压放电灯，该放电容器包含电极；至少一种稀有气体作为起动气体；选自Al、In、Mg、Tl、Hg、Zn中的至少一种元素用于电弧转移和放电容器壁加热；以及至少一种稀土卤化物用于产生辐射，该高压放电灯被设计为使得所产生的光由分子辐射占主导地位。
优选的扩展方案在从属权利要求中说明并且同样在下面更为详细进行阐述。本发明在此尤其是也涉及一种照明系统，其包括高压放电灯与用于其驱动的匹配的电子镇流器。
如在DE-Az 10 2006 034 833.8中所阐述的那样，本发明的基本思想在于在高压放电灯产生光的情况下以强烈占主导地位的方式来利用由放电介质中的分子产生的辐射。为此目的，设置有稀土卤化物用于产生辐射，其中放电等离子体的其他组成部分自然也可以参与产生辐射。
传统的高压放电灯由原子辐射占主导地位。分子辐射传统上以从属地位出现，并且在此与原子辐射相比具有带宽更宽的光谱分布，于是可以以辐射来完全填满更宽的波长部分。与此相对，原子辐射本质上是线辐射，然而其中在传统的灯中通过多个线和不同的扩展机制来实现一定程度上改进线辐射的原则上有限的显色特性。然而，与分子辐射情况下相比，通常通过这种机制产生的部分明显更小，并且此外原子的线宽以更复杂的方式与另外的粒子密度固定地相关，其中影响灯中的粒子密度是极为困难的。
强调针对灯的辐射预算(Strahlungshaushalt)的分子在此同时具有的作用是，能够实现良好的吸收特性以及由此实现更强的热化(Thermalisierung)。在此，术语热化应当局部地理解。人们谈及局部的热力学平衡，因为实际上当然不存在均匀的温度分布。
灯具有稀有气体或者稀有气体混合物作为起动气体(Startgas)或缓冲气体，其中稀有气体Xe、Ar、Kr以及其中特别是Xe是优选的。起动气体的典型冷填充分压在10mbar(毫巴)至15bar(巴)的范围中，并且优选在50mbar至10bar之间，进一步优选在500mbar至5bar之间，并且特别优选的是在500mbar至2bar之间。此外，设置有电弧转移和容器壁加热成分，该成分具有选自Al、In、Mg、Tl、Hg、Zn中的至少一种元素。这些元素在此可以作为卤化物、特别是碘化物或溴化物存在，并且也以该形式被注入，譬如作为AlI3或者TlI注入。起动气体和缓冲气体负责放电的冷起动点燃和冷起动能力。在充分加热之后，以化合物或者在Al、Mg、In、Hg和Zn情况下也可能以元素形式存在的电弧转移和容器壁加热元素蒸发。在得到的等离子体中相应的化学成分转移电弧。由于变化的等离子体特性，提高了壁温度，由此至少一种稀土卤化物过渡为气相。该稀土卤化物优选借助选自Tm、Dy、Ce、Ho、Gd中的元素、优选选自Tm、Dy的元素、以及特别优选借助Tm来形成。在此，如上所述，优选是碘化物或溴化物。一个例子是TmI3。对于起动过程重要的成分(即起动气体以及电弧转移和容器壁加热元素)对于发射而言现在可能仅仅起着次要的作用。
与常规的高压放电灯不同，现在出现电弧，该电弧由特别是稀土卤化物的分子辐射占主导地位。特别是考虑一碘化铥TmI，其由注入的三碘化物TmI3形成。
原则上，稀土元素特别是可以作为三碘化物来注入，它们根据温度变为二碘化物并且最后变为一碘化物。对于本发明特别有效的是临时形成的稀土一碘化物或者一般的稀土一卤化物。
稀土卤化物的作用并不局限于产生所希望的连续辐射。它们同时用于收缩电弧(Bogenkontraktion)，即用于降低收缩区域中的温度以及相应地改变等离子体的欧姆电阻。
在常规的高压放电灯中，传统上在所谓的电压形成器(Spannungsbildnern)和光形成器之间进行区分。在本上下文中，添加特殊的电压形成器并非一定必需，而是肯定从某个数量开始也会起反作用。由于收缩的电弧形式中的温度廓线的特殊构建，包含于放电芯中的物质仍旧显然承担了等离子体的合适的电阻形成。特别地，也可以完全或者部分地省去传统的电压形成器Hg和Zn，其中本发明并不局限于没有Hg或Zn的灯。从环境视角来看，可以去除或者至少减少组成成分Hg已经形成明显的优点。
组成成分Hg和Zn例如也可以与壁相互作用关联地起到积极作用，或者希望组成成分Hg和Zn用于进一步提高灯电压，并且因此可以包含组成成分Hg和Zn，尽管实际上可以省去电压形成器。
为了实现非常好的辐射效率，常规上通常使用原子辐射，特别是Tl和Na的原子辐射。使用原子辐射来实现高的发光效率的必要性在本上下文中不仅不必要，而且由于显色特性(在Tl和Na的情况下尤其是由于不希望的电弧冷却)也是不希望的。特别地，应完全放弃引入Na或者明显限制引入Na。在大约819nm的红外中以及Na的其他红外线的Na辐射会很大程度上不受阻碍地离开等离子体，因为等离子体在边界波长之上、譬如在大约630nm之上通常在光学上极为稀薄，并且这种Na辐射可冷却电弧。即使在589nm处的Na谐振线附近的光谱范围也不能称为在光学上稀薄，该辐射也导致中央电弧区域的不希望的冷却。由此，电弧中的温度以不希望的方式降低。
类似的理由也适用于其他在580nm以上的波长范围中具有重要的发射能力的物质，特别是K和Ca。组成成分Na、K和Ca于是应当优选最多以如下的量存在这些量与辐射特性不相关，并且不干扰所提及的分子辐射的主导地位。
根据本发明，等离子体应在尽可能宽的可见光谱范围上在光学上是厚的。这意味着，在辐射从灯出射之前，存在与常规的高压放电灯相比的更大程度上的辐射的热化，其建立了所希望的、对于类似普朗克光谱分布的近似。普朗克光谱分布对应于理想的黑体辐射器，并且在人的感官知觉中感知为“自然的”。
此外，添加物Na、K和Ca的显著的辐射贡献“扭曲”光谱，并且劣化了对于普朗克光谱特性的近似。然而，在600nm以上的波长情况下的线原则上几乎不能避免，因为在此稀土卤化物不再显著地进行吸收，并且也不提供其他的吸收器。
对于普朗克辐射特性的近似可以借助所谓的色度差ΔC来计量。根据本发明的灯应具有良好的、即小的ΔC值。在使用陶瓷放电容器的情况下，在此可以为了通用照明目的而实现|ΔC|＜10-2的非常有利的值。
借助根据本发明的高压放电灯，可以实现良好的发光效率，确切地说，优选超过90lm/W(流明/瓦)。同时，显色特性应是良好的，确切地说，优选具有至少90的显色指数Ra。
在个别情况中，在实施本发明时，上述两个目的(显色特性或发光效率)之一会是明显重要的，譬如在道路照明时的发光效率。然而本发明的应用的优选领域是高质量的通用照明，其中最终取决于两个量。
通过分子辐射占主导地位在本发明的一个扩展方案中通过参数AL来量化，其在此称为“原子线部分”。权利要求12说明了该原子线部分AL的确定。该原子线部分优选在最高40％左右，更好为35％、30％或者甚至最高为25％，确切地说也在石英放电容器的情况下如此。在陶瓷放电容器的情况下，该原子线部分特别优选地在最高20％左右，更好为15％并且甚至最高为10％。
在功率变化时的特别的稳定性通过如下方式实现将多种稀土卤化物作为分子辐射体而适当地组合。在此，共同使用两组稀土卤化物。第一组具有如下特性功率与ΔC＝0的工作点的小的偏差导致较大的ΔC值，这些值随着功率增大陡峭地从正值过渡为负值。这组的特别合适的代表物是Tm卤化物，特别是TmJ3。第二组具有如下特性功率与ΔC＝0的工作点的小的偏差导致较大的ΔC值，这些值随着功率增大陡峭地从负值过渡为正值。该组的特别合适的代表物是Dy卤化物，特别是DyJ3。该组的另一良好合适的代表物是GdJ3，其中特别是除了使用Dy卤化物之外还可以使用GdJ3。特别良好地合适的是一种混合物，其例如包括第一和第二组的大约相同的摩尔量，特别是第一组25mol-％至75mol-％。特别优选的是，第一组的含量为45mol-％至55mol-％。
根据本发明的灯的有利的特性尤其是可以结合电子镇流器来利用和优化，因此本发明也涉及一种根据本发明的灯连同匹配的电子镇流器构成的照明系统。
图1示出了根据本发明的带有陶瓷放电容器的高压放电灯的示意性截面图。
图2示出了根据本发明的带有石英玻璃放电容器的高压放电灯的示意性截面图。
图3示出了带有根据图1和2的灯和电子镇流器的原理性电路图。
图4-6示出了根据图1和2的灯的发射光谱。
图7示出了光谱上的视觉灵敏度曲线的图。
图8示出了与普朗克曲线相比的图4中的发射光谱。
图9以六个单个的图示出了与灯功率相关的、图1中的灯的不同的特征值。
图10至图11示出了针对不同的填充物的、作为灯的功率的函数的色度偏差和色温。
图12示出了两种填充物的发射光谱。
图13至图16示出了针对一系列稀土的、作为灯的功率的函数的色度偏差和色温。
图17示出了带有Tm/Dy混合物的高压放电灯的发射光谱。
图18至图19示出了针对两种根据现有技术的灯的发射光谱。
具体实施例方式 图1和图2示出了根据本发明的高压放电灯的示意性截面图。图1示出了一种带有Al2O3陶瓷构成的放电容器1的灯。通过电弧放电而产生的电流由于在放电容器中安装在两侧的钨电极2而变得可能，这些电极通过穿通系统3引入放电容器中。穿通系统例如由钼杆构成，并且与电极以及与(图中未示出的)外部馈电装置焊接。
图2示出了带有石英玻璃构成的放电容器10的灯。钨电极2在此与钼膜13焊接。在该膜的区域中，石英玻璃放电容器通过挤压而密封。此外，钼膜与相应的外部的馈电装置4焊接。
放电容器的特征尺寸是长度l、内直径d以及电极距离a，对此下面还将进一步说明。
陶瓷放电容器以及石英玻璃放电容器分别引入未示出的、石英玻璃构成的外灯泡中，如已知的那样。外部灯泡被排空。馈电装置通过对外灯泡进行密封地封闭的挤压部从外灯泡向外伸出，并且用于将灯连接到电子镇流器(EVG)上。该电子镇流器由电网电压产生对于驱动高压放电灯典型的矩形激励，该矩形激励在功率为35W至400W的情况下具有典型为100Hz至400Hz的频率(“交变的直流电压”)。图3示出了带有简称AC的电网电压、称为EVG的电子镇流器和灯的原理性电路图。
放电容器包含填充物，该填充物具有Xe作为起动气体以及具有AlI3和TlI作为电弧转移和壁加热元素，以及具有TmI3。
放电容器的特征尺寸和填充量根据灯的实施形式而变化。
在表1中列举了典型的例子A1至A6。所说明的Xe压力是冷填充压力。所说明的碘化物量是添加的绝对量。也列举了上面的几何参数l、d、a。ΔC的说明以千分之一(E-3)标出。
优选的是，电子镇流器可以被设计为用于激励声学谐振，其方式是施加频率范围譬如在20kHz至60kHz之间的高频幅度调制。为了进一步阐述，例如参考专利文献EP-B 0 785 702和其中所给出的参考文献。以这种形式激励声学谐振导致等离子体中的放电电弧的主动稳定，这特别是也与本发明结合由于温度廓线的相对收缩的形状而会是有利的。
表1 以下将进一步说明表1的最后四列。
首先针对实施例A1、A2和A3示出了灯的发射光谱。在此，也阐述了原子线部分AL的确定。图4、5和6分别涉及实施例A1、A2和A3，并且分别示出了图1或图2中的灯的、在380nm至780nm之间的可见范围中的发射光谱，该发射光谱是在工作10小时之后以0.3nm的光谱分辨率用光度球(Ulbricht-Kugel)所测量到的。垂直轴线以mW/nm示出了光谱功率密度I。
可看出的与分辨率对应地呈尖齿状的线分别叠加有根据以下方法确定的曲线，用于确定连续的背景。特别地，在此参考图5中的附加的图形解释。从测量得到曲线Im(λ)。在与测量对应的每个波长值λ左右的总宽度为30nm的区间中，即在相应的侧分别有50个测量值的区间中，每个波长值与该区间中的最小值Ih1(λ)关联。由此，给出了平滑的和基本上在所测量的光谱分布Im(λ)之下延伸的函数Ih1(λ)。
基于此确定另一函数Ih2(λ)，其中又围绕每个单个的波长值使用相同宽度的区间，即具有一共100个测量点的区间。然而在此情况下分别将函数Ih1(λ)在这些区间中的最大值用作函数值Ih2。形成第二函数，其略为更加接近所测量的分布，即在所测量的分布Im(λ)和具有最小值的函数Ih1(λ)之间。
基于此确定第三函数Iu(λ)，其中又在相应的波长值左右30nm的宽度区间中这次确定Ih2(λ)的平均值。这显著平滑了曲线Ih2并且在该例子中导致在图4至6中绘出的平滑线。
在此，基本上涉及一种仅仅模型式的并且较为简单的用于确定实际的连续背景的方式，而该方式是客观的并且是可重现的。借助所确定的背景函数Iu(λ)和所测量的光谱分布Im(λ)，于是可以如下确定原子线部分AL 在此，人眼的适应光亮的灵敏度作为权重函数也被一同考虑，并且由此同时也将积分限制到可见的光谱范围上。图7示出了光谱上的视觉灵敏度V(λ)。
为了如所示的那样以30nm的整个区间宽度来实施用于确定Ih1(λ)、Ih2(λ)和Iu(λ)的各步骤，在波长范围边缘也需要在380nm之下和在780nm之上的测量值。
通过以视觉灵敏度V(λ)的加权(其中该视觉灵敏度在380nm至780nm的波长范围之外等于零)，对于原子线部分AL的确定而言，仅在380nm至780nm之间实施测量就足够了。在确定Ih1(λ)、Ih2(λ)和Iu(λ)时，于是在各个步骤中必要时将区间大小限制到测量值中存在的范围上。为了确定Ih1(390nm)、Ih2(390nm)和Iu(390nm)的值，例如并不使用与30nm的区间宽度对应的375nm至405nm的区间，而是仅仅使用380nm至405nm的区间。
如例如在图4中在535nm处可以看到的那样，由于原子线引起的吸收(在此是535nm处的Tl线)会导致在连续的分子辐射中出现深的陷落。陷落出现在窄的波长范围中，使得这些陷落并不影响连续的分子辐射的积极的特性，例如良好的色彩重现度。然而，在测量Im(λ)时光谱分辨率越高，则这些陷落越深并且在越大数量上完全可见。
如果这些陷落比30nm的区间宽度更密，则以所述方式确定的背景曲线Iu(λ)被错误地向下拉。为了阻止这一点，在测量Im(λ)时光谱分辨率被限制到0.25nm至0.35nm的范围上。
上边界取决于如下必要性将分辨率选择为高到使得原子线可以被完全分辨。
如果以高于0.25nm的光谱分辨率来测量，则Im(λ)的测量必须在确定Ih1(λ)、Ih2(λ)和Iu(λ)之前转换到0.25nm至0.35nm的边界内的光谱分辨率。这例如可以通过在多个相邻的测量点上求平均值来实现。
直观来说，原子线部分综合地描述了测量曲线的在上面描述的连续的背景曲线之上的剩余部分。该部分在此整体上计量相对于在测量曲线之下的面积的相对面积比例。
在该实施例中，针对根据实施例A1和A2的陶瓷灯，原子线部分为4％，并且针对根据实施例A3的石英灯，原子线部分为12％。由此表明，由于根据本发明的在发射中分子主导地位，所以存在相对而言非常大的连续背景，该背景强烈降低了原子线发射的相对重要性。
图8示出了针对温度为3320K的黑体辐射器的、图4中的测量曲线Im(λ)连同叠加的普朗克曲线(虚线示出)。
可以看出，该光谱至略微在600nm以上的红色波长范围中表现非常类似普朗克曲线。定量来看，这意味着色度偏差ΔC的大小为3×10-4。在显色指数为Ra＝92时，发光效率为94lm/W。由此，该实施例特别适于通用照明。
图9以六个单个的图示出了用作图1中的实施例的灯A1的、取决于分别在水平轴上的灯功率的不同的特征值。从左向右在上部首先看到光通量Φ、显色指数Ra、发光效率η，而在下部从左向右看到灯电压U和灯电流I(其中下部作为方形示出的点与右边的电流轴关联，而上部的点与左边的电压轴关联)以及色度偏差ΔC和最后是最相似的色温Tn，即色彩最相似的黑体辐射器的温度。可以看出，特别是显色指数和色度偏差强烈地与功率相关，并且在180W的值时，具有特别好的值。发光效率在此仅略微劣化。在此不恰当的是明显高于180W。于是可以看出的是，借助本发明，尤其是在相对于放电容器大小比较高的功率的情况下可以制造带有不同寻常地良好的显色特性的高压放电灯。
补充地，针对量“色度偏差ΔC”引用CIE技术报告13.3(1995)。它涉及关于被人感知为“自然”的感官知觉方面的灯的光色的质量评估。色度偏差是灯光谱相对于5000K的色温以下的或者该界限之上的目光光谱以下的普朗克辐射特性的近似的度量。存在如下应用领域，其中色度偏差的大的值没有干扰影响，但是为了例如在通用照明中要求更高的照明任务，根据本发明的灯应优选具有数量在10-2以下的色度偏差值，较好的是数量在5×10-3以下的色度偏差值，更好的是数量在2×10-3以下的色度偏差值。
在该实施例中所提及的组成成分在该发明的教导的范围中可以被可替选的方案更换，例如Xe也可以非常好地完全或者部分地被Ar或者Kr或者稀有气体混合物替代。AlI3例如可以被InI3、InI或者被MgI2替代，确切地说，也可以完全地或者部分地替代。稀土卤化物TmI3也可以被替代，特别是被CeI3或者被其他稀土碘化物或者稀土溴化物或者稀土混合物替代。
可以省去组成成分如Hg而形成了本发明的一个优点。然而，这些组成成分也可以一同被包含。已经提及的、Na、K和Ca的显著的辐射贡献优选应被完全放弃或者总是被放弃到如下程度使得保持满足所描述的、分子辐射的主导地位的标准。
该实施例包含少量的碘化铊TlI。Tl由于其在535nm处的谐振线而在传统上用于提高效率。图4至6示出了其对于发射并没有显著的贡献。TlI的功能在此仅仅在于电弧转移以及附加的电弧稳定化。该组成成分应当被小心地处理，以使得Tl在红外中同样具有线并且在那里类似Na、K或者Ca地起作用。
于是，灯中的情况应被构建为使得原子线发射在连续谱的尽可能大的光谱范围中在可见范围中并不起主要作用，于是等离子体在该波长范围中针对该辐射基本上在光学上是厚的，或者该辐射在较小的范围中被产生。同时，应最大程度地促进来自等离子体中的稀土卤化物、特别是稀土一价卤化物的分子发射，其方式特别是将由于其中等离子体在光学上不再足够厚的光谱范围中的发射导致的电弧冷却最小化。在此实施例中，该光谱范围从380nm延伸到大约600nm，并且由此比较大。然而这种大的范围并非必须如此。
市面上的灯显示出明显20％以上的线部分。图18示出了一个例子。在此涉及一种灯，其具有类型为HCI-TS WDL 150W的陶瓷放电容器(制造商OSRAM)，该灯在10小时燃烧持续时间之后用光度球进行测量。在此得到35％的原子线部分的值AL。图10示出了已经描述的背景的连续曲线。
带有类型为CDM-TD 942 150W的陶瓷放电容器的、具有根据图19的光谱分布的另一高压放电灯(制造商Philips)显示出37％的AL值。
在一个特别优选的实施形式中，以下描述了分子辐射占主导地位的、优选无汞的高压放电灯的实现，该高压放电灯特征在于在大的功率范围上的良好的效率和色彩重现度。
迄今已经表明，单独使用例如TmI3作为分子辐射体具有对色彩距离(Farbabstand)ΔC的比较敏感的功率相关性。功率与ΔC＝0的工作点的小的偏差导致较大的ΔC的值。这些值随着增大的功率非常陡峭地从正值过渡到负值。在其他稀土情况下也发现类似的特性。而使用例如DyI3导致ΔC分段地随着功率增大从负值过渡到正值-与TmI3的特性曲线相反的ΔC(P)特性曲线。针对色温Tn(P)得到类似的相关性。在图12中示例性示出了在所谓的工作点附近(ΔC＜2E-3)的分别包含TmI3或者DyI3的灯的光谱。在图10和11中示出了ΔC和Tn的特性曲线。工作点的范围用虚线示出。
图13至16中示出了其他实施例。在此分别涉及带有陶瓷放电容器的、基于带有1bar的Xe、2mg的AlJ3、0.5mg的TlJ和稀土金属卤化物的填充物的高压放电灯。所示的是稀土金属CeJ3、PrJ3、NdJ3、GdJ3、DyJ3、TmJ3、YbJ2和HoJ3的特性。图16表明，作为其中色度偏差ΔC随着功率增大而减小的第一组的代表物，特别是考虑Tm和Ho，因为它们分段地实现近似零的ΔC的值或者也分段地具有平坦的斜率。该组的其他代表物在图15中示出。其特别是涉及Pr、Ce和Nd以及Yb。作为其中色度偏差ΔC随着功率增大而增大的第二组的代表物，尤其是考虑Dy和Gd，参见图16，关联的色温(开尔文为单位)在图13和14中示出。
涉及HoI3并且也涉及GdI3的具体实施例在图10和11中进行说明。带有陶瓷放电容器的高压放电灯具有1bar的Xe、2mg的AlJ3、0.5mg的TlJ和4mg的HoJ3作为填充物(例如菱形)，以及基于具有1bar的Xe、2mg的AlJ3、0.5mg的TlJ和4mg的GdJ3的填充物(例如星形)。所说明的分别是ΔC(P)接近零(ΔC的单位为10-3)，参见图10，以及色温Tn(单位为K)，参见图11。两个量都作为功率(P)的函数在50W至300W的范围中进行说明。两种碘化物都在功率变化时示出了色彩距离ΔC(P)的平坦的分布。在仅仅使用HoJ3时，色温作为功率变化的函数是特别恒定的。
TmI3和DyI3的合适的组合是特别优选的，因为该组合允许在特别高的效率情况下有针对性地调节ΔC和Tn的功率相关性。一种合适的组合有利地是一种混合物，其包含25Mol.-％至75Mol.-％的TmI3，其余为DyI3。特别优选的是，TmI3的含量为45Mol.-％至55Mol.-％。在图10中关于色度偏差ΔC以及在图11中关于色温的变化示出了具有1∶1的混合物的一个具体例子。此外，其中TmI3和HoI3与DyI3一同使用的实施例给出了良好的结果。
这两组分子辐射体的合适组合得到如下光谱该光谱特征在于近似零的ΔC(P)(ΔC＜2E-3)的特别平坦的分布，如图15和16中可以看出的那样。可以通过近似1∶2的功率变化实现超过80lm/W的效率、Ra＞＝95的色彩重现度、R9＝74-95的良好的显红色性以及大约3500K的色温Tn，参见图13至14。图17示出了带有Tm/Dy混合物的高压放电灯的发射光谱，如具体在图10和11中所描述的那样。
针对该实施例所使用的圆柱形陶瓷放电容器(参见图1)的最重要的参数是内直径(d＝9.1mm)、内部长度(l＝13mm)和电极距离(a＝10mm)。
灯的填充物都包含1bar的Xe(冷填充压力)、2mg的AlI3和0.5mg的TlI。此外，对灯还分别添加了4mg的TmI3、4mg的DyI3或者2mg的TmI3+2mg的DyI3作为占主导地位的分子辐射体。替代DyI3或者除了DyI3之外，优选可以使用GdI3。
权利要求
1.一种高压放电灯，具有放电容器(1)，该放电容器包含
-电极(2)，
-至少一种稀有气体作为起动气体，
-选自Al、In、Mg、Tl、Hg、Zn中的至少一种元素，用于电弧转移和放电容器壁加热；以及
-至少一种稀土卤化物用于产生辐射，
所述高压放电灯被设计为使得所产生的光由分子辐射占主导地位，其特征在于，来自第一组稀土卤化物的至少一个代表物与来自第二组稀土卤化物中的至少一个代表物一起使用，其中第一组具有如下特性在灯的功率P以预先给定的功率间隔升高时，色彩距离ΔC(P)随功率升高而降低，而其中第二组具有如下特性在灯的功率P以该预先给定的功率间隔升高时，色彩距离ΔC(P)随功率升高而增加。
2.根据权利要求1所述的高压放电灯，其中稀有气体是选自Xe、Ar、Kr中的至少一种稀有气体。
3.根据权利要求2所述的高压放电灯，其中稀有气体的冷填充分压在500毫巴至5巴之间。
4.根据上述权利要求中任一项所述的高压放电灯，其中电弧转移和放电容器壁加热元素是选自Al、In、Mg中的至少一种元素。
5.根据上述权利要求中任一项所述的高压放电灯，其中第一稀土卤化物包含选自Tm、Ho、Ce、Pr、Nd的至少一种元素。
6.根据上述权利要求中任一项所述的高压放电灯，其中第二稀土卤化物包含选自Dy、Gd的至少一种元素。
7.根据上述权利要求中任一项所述的高压放电灯，其中在放电容器(1)中不包含与辐射特性关系重大的量的Na。
8.根据上述权利要求中任一项所述的高压放电灯，其中在放电容器(1)中不包含与辐射特性关系重大的量的CaI2或K。
9.根据上述权利要求中任一项所述的高压放电灯，其中放电容器(1)包括陶瓷，并且对于色度偏差ΔC适用|ΔC|＜10-2。
10.根据上述权利要求中任一项所述的高压放电灯，其中对于发光效率η适用η＞90流明/瓦。
11.根据上述权利要求中任一项所述的高压放电灯，其中对于显色指数Ra适用Ra≥90。
12.根据权利要求4或5所述的高压放电灯，其中填充有碘化物或者溴化物形式的电弧转移和放电容器壁加热元素和/或稀土元素。
13.根据上述权利要求中任一项所述的高压放电灯，其中对于原子线部分AL适用AL≤40％，其中适用以下关系
其中
V(λ)是人眼的适应光亮的视觉灵敏度，
Im(λ)是在测量中用光度球以0.35nm至0.25nm之间的分辨率所测量的、或者在更高的测量分辨率情况下通过求平均值转换到该范围中的分辨率的、高压放电灯的光谱强度分布，其中上述0.35nm至0.25nm之间的分辨率包括边界值，并且
Iu(λ)是与所测量的强度分布Im(λ)的连续背景近似的模型函数，该模型函数如下确定
1.借助在相应的波长值左右的宽度为30nm的区间中存在的Im(λ)的最小值来确定函数Ih1(λ)，
2.借助在相应的波长值左右的宽度为30nm的区间中存在的Ih1(λ)的最大值来确定另一函数Ih2(λ)，以及
3.借助在相应的波长值左右的宽度为30nm的区间中存在的Ih2(λ)的相应的算术平均值来确定函数Iu(λ)。
14.根据权利要求13所述的高压放电灯，其中放电容器(1)包括陶瓷并且对于AL适用AL≤20％。
15.根据权利要求13所述的高压放电灯，其中放电容器(1)包括石英玻璃并且对于AL适用AL≤30％。
16.一种照明系统，具有根据上述权利要求中的任一项所述的高压放电灯和用于驱动高压放电灯的电子镇流器。
全文摘要
本发明描述了一种高压放电灯，其具有放电容器(1)，该放电容器包含电极(2)；至少一种稀有气体作为起动气体；选自Al、In、Mg、Tl、Hg、Zn中的至少一种元素，用于电弧转移和放电容器壁加热；以及至少一种稀土卤化物，该高压放电灯设计为，使得所产生的光由分子辐射占主导地位。
文档编号H01J61/12GK101743611SQ200780053806
公开日2010年6月16日 申请日期2007年7月16日 优先权日2007年7月16日
发明者马尔科·卡宁, 伯恩哈德·沙尔克, 斯特芬·弗兰克, 拉尔夫-彼得·梅特林 申请人:奥斯兰姆有限公司