▶ ヘレーウス ノーブルライト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-12
(54)【発明の名称】低圧水銀蒸気放電ランプ及びランプシステム
(51)【国際特許分類】
H01J 61/28 20060101AFI20230405BHJP
H01J 61/20 20060101ALI20230405BHJP
【ＦＩ】
H01J61/28 L
H01J61/20 L
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022549686
(86)(22)【出願日】2021-03-03
(85)【翻訳文提出日】2022-08-18
(86)【国際出願番号】 EP2021055330
(87)【国際公開番号】W WO2021185582
(87)【国際公開日】2021-09-23
(31)【優先権主張番号】102020203417.6
(32)【優先日】2020-03-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】593129320
【氏名又は名称】ヘレーウス ノーブルライト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｒａｅｕｓ Ｎｏｂｌｅｌｉｇｈｔ ＧｍｂＨ
【住所又は居所原語表記】Ｈｅｒａｅｕｓｓｔｒａｓｓｅ １２－１４， Ｈａｎａｕ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(72)【発明者】
【氏名】シャルマ、アナ マリア
(72)【発明者】
【氏名】ヴィンダーリッヒ、ジャン
(72)【発明者】
【氏名】シリング、フランツ－ジョセフ
(72)【発明者】
【氏名】クルツ、ホルガー
【テーマコード（参考）】
5C015
【Ｆターム（参考）】
5C015UU06
(57)【要約】
本発明は、低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）であって、水銀充填物及び封入ガス、特に希ガスを備えた放電チャンバ（８）を気密様式で密閉する放電容器（６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）であって、第１の端部分（６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ）及び第２の端部分（６２）を有する放電容器（６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）と、第１の端部分（６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ）に配置された第１の電極（１１）と、第２の端部分（６２）に配置された第２の電極（１２）であって、第１の電極（１１）と第２の電極（１２）との間の放電経路（１３）に沿って放電を維持するための第２の電極と、を備え、放電チャンバ（８）内の水銀蒸気圧を調整するためのアマルガム堆積物（１８）が、放電経路（１３）の外側で第１の端部分（６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ）に配置されており、アマルガム堆積物（１８）の位置が、接合剤（１７、１７ｂ、１７ｃ）によって固定されている、低圧水銀蒸気放電ランプに関する。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）であって、水銀充填物及び封入ガス、特に希ガスを備えた放電チャンバ（８）を気密様式で密閉する放電容器（６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）であって、第１の端部分（６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ）及び第２の端部分（６２）を有する、放電容器（６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）と、
前記第１の端部分（６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ）に配置された第１の電極（１１）と、前記第２の端部分（６２）に配置された第２の電極（１２）であって、前記第１の電極（１１）と前記第２の電極（１２）との間の放電経路（１３）に沿って放電を維持するための第２の電極と、を備える低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、
前記放電チャンバ（８）内の水銀蒸気圧を調整するためのアマルガム堆積物（１８）が、前記放電経路（１３）の外側で前記第１の端部分（６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ）に配置されており、前記アマルガム堆積物（１８）の位置が、接合剤（１７、１７ｂ、１７ｃ）によって固定されていることを特徴とする、低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項2】
前記第１の電極（１１）が、前記放電チャンバ（８）内の前記第１の電極（１１）から前記放電容器（６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）の外側に延びている少なくとも１本の接触ワイヤ（２１）を備え、前記接触ワイヤ（２１）が、少なくとも前記放電チャンバ内の部分に誘電体シース（３）を備え、前記接合剤（１７）が、前記シース（３）に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
【請求項3】
前記シース（３、３ａ）が、石英ガラス、特に前記放電容器（６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）と同じ材料から形成されており、好ましくは前記同じ材料からなる、かつ／又は前記シース（３、３ａ）が、前記接触ワイヤ（２１）を封止密閉していることを特徴とする、請求項２に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
【請求項4】
前記シース（３、３ａ）が、テープの形態で前記放電チャンバ（８）内に延びており、特に、前記テープ形状のシース（３、３ａ）が、実質的に長方形の断面を有することを特徴とする、請求項２又は３に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
【請求項5】
前記接合剤（１７）が、前記シース（３）の横表面（３１、３２）にある、かつ／又は前記第１の電極（１１）に面した前記シース（３）の端面（３３）が、接合剤を含まないことを特徴とする、請求項２～４のいずれか一項に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
【請求項6】
前記シース（３）が、前記放電容器（６）の前記第１の端部分（６１）に固定されており、特に溶着されていることを特徴とする、請求項２～５のいずれか一項に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
【請求項7】
前記第１の電極（１１）と前記第１の端部分（６１）との間に配置された少なくとも１つの熱シールド（４、４ｂ、４ｃ）を特徴とし、前記接合剤（１７、１７ｂ、１７ｃ）が、前記第１の電極（１１）に対して前記熱シールド（４、４ｂ、４ｃ）に相対的に配置されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
【請求項8】
前記熱シールド（４、４ｂ、４ｃ）が、赤外線を反射するコーティング（７０）を備える、請求項７に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項9】
前記熱シールドが、前記シース（３）によって形成されており、かつ／又は前記熱シールド（４、４ｂ、４ｃ）が、誘電材料、特に、透明石英ガラス及び／又は非晶質石英ガラス、好ましくは半導体ドープされた非晶質石英ガラスから形成されている、請求項２～８のいずれか一項に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
【請求項10】
前記接合剤（１７ｂ）が、前記放電容器（６）の内面（６３）に配置されていることを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
【請求項11】
低圧水銀蒸気放電ランプ、前記アマルガム堆積物（１７、１７ｂ、１７ｃ）が、電磁入力信号を熱に変換するための電磁受信器（７）を備える、請求項１～１０のいずれか一項に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
【請求項12】
前記受信器（７）が、前記接合剤（１７、１７ｂ、１７ｃ）及び／若しくは前記アマルガム堆積物（１８）を含むこと、又は前記受信器が、前記アマルガム堆積物（１８）とは別個に形成されていることを特徴とする、請求項１１に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
【請求項13】
前記アマルガム堆積物（１８）を少なくとも部分的に取り囲み、赤外線（８０）を反射するスリーブ（８０）をさらに備える、請求項１～１２のいずれか一項に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
【請求項14】
前記放電容器（６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）の前記第１の端部分（６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ）の内面及び／又は外面に配置され、赤外線を反射する材料の層（９０）を備える、請求項１～１３のいずれか一項に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）。
【請求項15】
請求項１～１４のいずれか一項に記載の低圧水銀蒸気放電ランプ（１、１ａ）と、前記電磁受信器（７）を励起するための電磁送信器（１０７）と、を備えたランプシステム（１００）であって、特に、前記送信器が、前記アマルガム堆積物（１８）の温度を制御するために、特に誘導的かつ／又は容量的に、前記受信器（７）に加熱電流を送るように、前記電磁送信器（１０７）と前記電磁受信器（７）が互いに協調する、ランプシステム。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、低圧水銀蒸気放電ランプに関する。低圧水銀蒸気放電ランプは、例えば、飲料水殺菌用又は廃水処理用のシステムに使用される。低圧水銀蒸気放電ランプは、水産養殖の水殺菌にも使用することができる。他の適用分野としては、空調及び冷却システムの表面殺菌又は空気殺菌が挙げられる。低圧水銀蒸気放電ランプは、非常に高いＵＶ出力密度に達し、異なる周囲温度で使用することができる。
【0002】
低圧水銀蒸気放電ランプでは、水銀を使用して紫外（ＵＶ）線を生成する。低圧水銀蒸気放電ランプの動作中、その耐用年数及び動作効率は、水銀の蒸気圧によって著しく影響を受ける。水銀蒸気圧は、ランプ内の水銀の温度に大きく依存する。水銀の安全かつ容易な取り扱いを可能にするために、アマルガムが多くの場合で使用される。本出願の文脈では、金属水銀合金と、ヨウ化水銀などの水銀塩との両方をアマルガムと呼ぶことができる。低圧水銀蒸気ランプの効率的な動作に必要とされる最適な水銀蒸気圧は、温度に依存する。最適な蒸気圧が形成される温度は、材料に依存する。特定のアマルガム又は異なるアマルガムの特定の混合物について、水銀低圧水銀蒸気放電ランプの動作のための材料固有の理想温度は、例えば実験的に容易に決定することができる。任意の市販の低圧水銀蒸気放電ランプの材料に依存する理想温度は、設備の設計に関して所定の温度と見なすことができる。ランプシステムの構造設計及び／又は調整は、従前に知られているアマルガムの理想温度に基づいて、当業者によって設計することができる。
【0003】
低圧水銀蒸気放電ランプの効率的な動作のための異なるコンセプトが知られている。
【0004】
独国特許出願公開第１０２００８０３２６０８（Ａ１）号は、始動時間を短縮する、アマルガムランプを動作させるための方法を開示している。始動時間は、冷えたアルマンガムランプ又は低圧水銀蒸気放電ランプが起動されるときの理想温度に相当し得る所望の動作温度に達するのに必要とされる時間を示す。独国特許出願公開第１０２００８０３２６０８（Ａ１）号に開示されているランプは、赤外線エミッタによって加熱されるアマルガム堆積物をランプ管の内側に備える。石英ランプ管とアマルガム堆積物との間に、貴金属で作られた接着促進層を適用することができる。ランプが点灯される前に、赤外線ランプを使用してアマルガム堆積物が加熱され、その結果、点灯中の放電に既に利用可能である水銀蒸気が放出され、ランプがオンにされたときに高いＵＶ出力密度が既に利用可能となる。低圧水銀蒸気放電ランプの電極間の放電経路にアマルガムを配置する結果として、ランプの動作中のアマルガム堆積物の温度が、高くなり、特に、周囲温度が高い場合又は長期間の動作中の場合に、所望の動作温度を著しく超える場合があり、それにより、ランプの効率が低下する。
【0005】
欧州特許第３２６７４６６（Ｂ１）号によれば、電極の放熱を使用してランプの動作中にアマルガム堆積物の温度を制御するために、アマルガム堆積物が、電極の近傍であるが、ランプの電極間の放電経路の外側に配置されている、低圧水銀蒸気放電ランプが提供される。アマルガムの過熱、理想温度の超過、又は最悪の場合のシナリオである融解さえも防止するために、欧州特許第３２６７４６６（Ｂ１）号は、電極コイルとアマルガム堆積物との間に狭窄部を備えたランプ被覆管を設け、この狭窄部を用いて、コイルによって放出される直接的な熱放射からアマルガム堆積物を遮蔽することを提案している。この実施形態の欠点は、電極コイルの温度及び熱放射と、アマルガム堆積物の温度との間の密接な関係にある。特に連続動作中に、アマルガム堆積物が過度に加熱され、最悪の場合には融解さえも起こるため、そのようなランプによる最適な効率を確実にもたらすことができないことが分かっている。一方、特に、例えば水殺菌プラントにおいて周囲温度が低い場合、アマルガム堆積物の理想温度に達するのに十分な熱がしばしばアマルガム堆積物に供給されないことが分かっている。
【0006】
欧州特許第３２９８６２０（Ｂ１）号は、アマルガム堆積物を備えたアマルガムリザーバを有するガス放電ランプの温度制御を調整するためのデバイスを提案している。アマルガムリザーバは、ランプの軸方向端部に形成されている一方の端部が閉じられたガラス管によって形成されなければならない。さらに、デバイスは、アマルガムリザーバに押し付けることができる熱伝導性材料で作られたスリーブを備えなければならない。代替的に、アマルガムリザーバは、ガス放電ランプの軸方向端部に形成されているポケットによって、又は水銀蒸気を密閉するガラスバルブの内壁の部分的な領域によって形成することができる。アマルガムリザーバを加熱するための電気加熱要素が、アマルガムリザーバの近くでガラス管の外側に配置されなければならない。加熱要素は、変圧器の一部である変圧器コアによって形成されなければならず、その２次巻線が、温度調整電子システムに接続されている。
【0007】
先行技術の欠点を克服し、特に、環境条件に左右されない恒久的に安全かつ効率的なランプ動作を確実にする、低圧水銀蒸気放電ランプ及び／又は低圧水銀蒸気放電ランプを備えたランプシステムの特に改善された代替物を提供することを、本発明の目的とみなすことができる。
【0008】
この目的は、請求項１の主題によって達成される。それゆえに、低圧水銀蒸気放電ランプであって、水銀充填物及び封入ガス、特に希ガスを備えた放電チャンバを気密様式で密閉する放電容器であって、第１の端部分及び第２の端部分を有する放電容器を備える、低圧水銀蒸気放電ランプが提供される。第１の端部分は、第２の端部分とは反対側に配置することができる。放電容器は、概して細長い管状体とすることができる。特に、放電容器は、ガラス、例えばホウケイ酸ガラスや石英ガラスなどの、紫外線に対して少なくとも部分的に半透明である材料から形成することができる。
【0009】
低圧水銀蒸気放電ランプは、第１の端部分に配置された第１の電極と、第２の端部分に配置された第２の電極であって、第１の電極と第２の電極との間の放電経路に沿って放電を維持するための第２の電極と、をさらに備える。一実施形態によれば、第１の電極はアノードとすることができ、第２の電極はカソードとすることができる。代替実施形態によれば、第１の電極はカソードとすることができ、第２の電極はアノードとすることができる。低圧水銀蒸気放電ランプは、特に、放電容器を形成する、石英ガラスで作られた円筒形のエミッタ管を有することができる。放電容器又はエミッタ管は、圧着によって両端部を気密様式で閉鎖することができる。電源用の接触ワイヤを備えた電極が、気密様式で閉鎖されている端部分を通して案内される。放電容器内の水銀は、特にアマルガムとして導入することができる。アマルガム堆積物を備えた低圧水銀蒸気放電ランプは、１８５ｎｍ（ＵＶ－Ａ放射）及び／又は２５４ｎｍ（ＵＶ－Ｃ）の特徴的な線を有する発光スペクトルを有する。
【0010】
本発明によれば、低圧水銀蒸気放電ランプは、放電チャンバ内で放電経路の外側で第１の端部分に配置されている、水銀蒸気圧を調整するためのアマルガム堆積物を備え、アマルガム堆積物の位置は、接合剤によって固定されている。アマルガム堆積物は、金属水銀合金、ヨウ化水銀や臭化水銀などの水銀塩、又はそれらの組み合わせを有することができる。好ましくは、アマルガムは、水銀と、以下の元素のうちの少なくとも１種とを含んでもよい：Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ａｓ、Ｒｒ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｈｆ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｔｌ、Ｐｂ及び／又はＲａ。好ましくは、アマルガムは、水銀と、少なくとも１種の貴金属（noble metal）とを含んでもよく、又は水銀と、１種以上の貴金属（precious metal）、特にＡｕ、Ｐｄ及び／又はＰｔからなってもよい。
【0011】
本明細書で定義される放電経路は、電極を越えた放電容器の軸方向端部領域を除いて、第１の電極と第２の電極との間の放電容器の内部の全容積要素を含む。
【0012】
接合剤は、以下の元素又はそれらの合金のうちの少なくとも１種を有してもよく、特に、接合剤は、以下の元素のうちの１つ以上からなってもよい：Ｌｉ、Ｂｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ａｓ、Ｒｒ、Ｓｒ、Ｙ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｈｆ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｔｌ、Ｐｂ及び／又はＲａ。好ましくは、接合剤は、ニッケル、パラジウム、銀、白金及び／又は金を含むことができる、又はそれらからなることができる。使用される接合剤は、特に、周囲大気中で加工、特に融解及び／又は変形できる金属材料であってもよい。特に、エミッタの動作を損なわない金属材料を接合剤として使用することができ、特に、接合剤層は、ガラス容器の石英ガラスを腐食させるリチウム及び／又はナトリウムを含まないものとすることができる。接合剤は、特に有機材料を含まない。接合剤は、好ましくは、金属材料を含むか、又は金属材料からなる。好ましくは、第１の電極は、接合剤から所定の距離をおいて配置することができ、所定の距離は、アマルガム堆積物の温度が、第１の電極の所定の放電電流、特に公称放電電流に影響されないように寸法決めされる。
【0013】
調整電子機器は、放電領域内の水銀蒸気圧が最適な圧力範囲内となるように、アマルガム堆積物の温度を調節するように構成することができる。最適な圧力範囲内では、低圧水銀蒸気放電ランプの光出力が、可能な最大光出力の少なくとも９０％に相当する。低圧水銀蒸気放電ランプの可能な最大光出力は、特定のアマルガム、及び低圧水銀蒸気放電ランプの放電容器の幾何学的形状に応じて予め決定される。アマルガム堆積物がその理想温度になると、可能な最大光出力が達成される。調整電子機器は、アマルガム堆積物の温度が最適な温度範囲内となるように、アマルガム堆積物の温度を調整するように構成することができる。最適な温度範囲は、最適な圧力範囲に相当し得る。最適な温度範囲は、例えば、理想温度に対して、±１０℃以下、好ましくは±５℃以下、特に好ましくは±２℃以下の偏差を許容することができる。特に、最適な圧力範囲内では、低圧水銀蒸気放電ランプ内の水銀蒸気圧ｐＨｇと放電容器の内径Ｄとの積が、少なくとも０．１３Ｐａ＊ｃｍ、最大で５Ｐａ＊ｃｍ、好ましくは少なくとも１Ｐａ＊ｃｍ、最大で４．５Ｐａ＊ｃｍ、特に好ましくは少なくとも１．３Ｐａ＊ｃｍ、最大で４Ｐａ＊ｃｍとなる。低圧水銀蒸気放電ランプの最適な圧力範囲の決定については、例えば、「Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｌａｍｐｓ，Ｃｈｒ．Ｍｅｙｅｒ ａｎｄ Ｈ．Ｎｉｅｎｈｕｉｓ，Ｋｌｕｗｅｒ，１９８８，７０－７２，ＩＳＢＮ９０２０１２１４７２」に記載されている。
【0014】
本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの一実施形態によれば、第１の電極は、放電チャンバ内の第１の電極から放電容器の外側に延びている少なくとも１本の接触ワイヤを備える。特に、第１の電極は、放電チャンバ内の電極から放電容器の外側に延びている正確に１本又は正確に２本の接触ワイヤを有することができる。電極は、放電チャンバ内で第１の接触ワイヤから第２の接触ワイヤに延びている螺旋状白熱体によって形成することができる。第１の電極には、第１の接触ワイヤ及び／又は第２の接触ワイヤを用いて放電のための放電電流を供給することができる。
【0015】
接触ワイヤは、放電チャンバ内で少なくとも部分的に、特に連続的に、誘電体シースを有する。誘電体シースは、無機材料、特にセラミック材料、ガラス材料又はそれらの組み合わせから形成されてもよい。特に、誘電体シースは、ホウケイ酸ガラスや石英ガラスなどのガラスからなることができる。接合剤は、好ましくは、シースに配置されている。少なくとも１本の接触ワイヤ、特に正確に２本の接触ワイヤをシースによって保持及び／又は支持することが好ましい場合がある。接合剤及びアマルガム堆積物をシースによって支持及び／又は保持することが好ましい場合がある。特に、アマルガム堆積物及び接合剤は、接合剤及びアマルガム堆積物が、少なくとも１本の接触ワイヤによって直接的にも間接的にも支持されず、むしろ、アマルガム堆積物及び接合剤の構造的な取り付けが、シースを用いてのみ達成されるように、少なくとも１本の接触ワイヤに対して接触しない様式でシースに保持されている。少なくとも１本の接触ワイヤの誘電体シースは、電極間の放電経路の外側で放電容器の第１の端部分に配置することができる。好ましくは、シースは、放電経路の完全に外側で低圧水銀蒸気放電ランプの放電チャンバの第１の端部分に位置している。
【0016】
少なくとも１本の接触ワイヤは、第１の電極を備えた接触ワイヤが、好ましくは、シースの外側で第１の電極と接触している、接触領域を備えることができる。接触ワイヤと第１の電極は、例えば、はんだ接続、ねじ接続、プラグ接続、溶接接続などとして接触させることができる。接触ワイヤと電極は、放電のための放電電流を送るために互いに接続することができる。接触ワイヤが、モリブデンやモリブデン合金などの第１の導電性材料から形成されること、又はそれら第１の導電性材料からなることが好ましい場合がある。特に、電極は、タングステンやタングステン合金などの第２の導電性材料から形成することができる、又はそれら第２の導電性材料からなることができる。
【0017】
誘電体シースは、第１の端部分で少なくとも１本の接触ワイヤに連続的に巻き付けてもよい。シースと電極との間には、接触ワイヤがシースなしで放電容器内に延びている移行領域を設けることができる。少なくとも１本の接触ワイヤの誘電体シースは、放電容器の軸方向の第１の端部分から電極まで、接触領域まで、又は電極若しくは接触領域間の移行領域まで、中断せずに連続的に延びていてもよい。特に、接合剤及び／又はアマルガム堆積物は、テープ形状のシースにのみ配置されている。
【0018】
本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの発展形態によれば、シースは、接触ワイヤを封止密閉している。特に、シースは、誘電材料を接触ワイヤに押圧することによって形成することができる。接触ワイヤに沿って、周囲空気が放電チャンバ内に浸透できず、かつ／又は水銀流体、水銀蒸気及び／若しくは封入ガスが放電チャンバから低圧水銀蒸気放電ランプの外側の環境に漏出できない方法で、シースが接触ワイヤを封止して取り囲むことが好ましい場合がある。一般に、標準条件は、周囲条件、すなわち、大気圧１０１３ｈＰａ及び周囲温度２５℃と仮定することができる。
【0019】
好ましくは、接触ワイヤは、少なくとも１つの封止プレートレットによってシース内に形成することができ、封止プレートレットは、特に軸方向の部分に接触ワイヤを形成する。封止プレートレットは、好ましくは、封止プレートレットの軸方向前方及び／又は後方における接触ワイヤの一定の横幅に対応する、横方向において最小の横幅を有する、楕円形、（角が丸みを帯びた）菱形又は同様の平坦な断面を有することができる。シースを用いた接触ワイヤを含めた封止は、特に封止プレートレットの領域において行うことができる。
【0020】
前述のものと組み合わせられる低圧水銀蒸気放電ランプの発展形態によれば、シースは、放電容器と同じ材料から形成されている。好ましくは、シースは、放電容器と同じ材料からなることができる。シース及び放電容器は、ガラス材料、特に石英ガラスから形成することができる、又はガラス材料、特に石英ガラスからなることができる。シースと放電容器に同じ材料を使用することにより、低圧水銀蒸気放電ランプの生産を、特に一貫した信頼性の高い方法で容易に実現することができる。シース、熱シールド及び／又は放電容器に、接合剤を用いて同じ方法で１つ以上のアマルガム堆積物を配置することができる。
【0021】
低圧水銀蒸気放電ランプの発展形態によれば、シースは、放電チャンバ内にテープ状に延びている。特に、シースは、放電容器の軸方向端部において、テープの形態で放電チャンバ内に連続的に延びていてもよい。特に、テープ形状のシースの幅は、放電容器の内径よりも小さく、特に幅は、内径の５０％超、好ましくは７５％超、及び／又は９５％未満、好ましくは９０％未満である。好ましくは、幅は、内径の約８５％であってもよい。特に、テープ形状のシースの厚さは、放電容器の内径の半分未満であり、厚さは、内径の１０％超、好ましくは２０％超、及び／又は４０％未満、好ましくは３０％未満である。好ましくは、厚さは、内径の約２０％であってもよい。特に、テープ形状のシースの高さは、放電容器の直径に実質的に相当し得る。高さは、特に、内径の５０％超、好ましくは６０％超、及び／又は１５０％未満、好ましくは１２５％未満である。好ましくは、高さは、内径の約７５％又は約１００％であってもよい。
【0022】
好ましい発展形態によれば、テープ形状のシースは、実質的に長方形の断面を有することができる。シースは、特に横側面に、凹凸、例えば、起伏のある凹凸を有することができる。好ましくは、シースは、その横側面に凹部を含まない。低圧水銀蒸気放電ランプの発展形態によれば、接合剤は、シースの横表面に配置されている。代替的又は付加的に、第１の電極に面したシースの端面が、接合剤を含まなくてもよい。第１の電極に面したシースの端面は、アマルガム堆積物を含まなくてもよい。接合剤及び／又はアマルガム堆積物を所定の幅の縦面及び／又は所定の厚さの横面の横表面に配置することにより、低圧水銀蒸気放電ランプの製造中に簡単な手段を使用して、第１の電極の白熱体とアマルガム堆積物との間の正確かつ高度に再現可能な距離を調節することができる。第１の電極に面したシースの端面は、テープ形状のシースの軸方向高さに沿ってテープ形状のシースの断面に対して横方向に拡大された断面を有することができ、かつ／又は熱シールドを備えることができる。そのような実施形態では、電極とアマルガム堆積物との間の軸方向距離の寸法を比較的小さくできるように、第１の電極の白熱体からの熱放射は、シースの横表面のアマルガム堆積物から離れて保たれる。
【0023】
低圧水銀蒸気放電ランプの発展形態によれば、シースは、放電容器の第１の端部分に固定されており、特に溶着されている。バンド形状のシースは、放電容器の第１の端部分及び／又は好ましくはプレート状接続部分と一体的に形成することができる。テープ形状のシースを一体結合された様式で放電容器の第１の端部分に接続することが考えられる。例えば、テープ形状のシースは、溶着、特に摩擦溶着によって第１の端部分に接続することができる。放電容器の第１の端部分は、放電容器の内径及び／又は外径、特に放電経路に沿った円筒管部分のように、より小さな内径及び／又は外径を有する脚部分を有することができる。放電容器の壁厚は、第１の端部分において、かつ放電容器に沿って同じとすることができる。放電容器の第１の端部分は、外側で軸方向に圧着部を含まないように形成することができる。特に、放電容器内のテープ形状のシースは、第１の端部分に圧着部として形成することができる。
【0024】
前述のものと組み合わせられる、本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの一実施形態によれば、少なくとも１つの熱シールドが、第１の電極と第１の端部分との間に配置されており、接合剤及び任意選択的にアマルガム堆積物は、第１の電極に対して熱シールドの反対側に配置されている。アマルガム堆積物の温度が第１の電極の放電電流、特に第１の電極の白熱体の温度に影響されないように熱シールドを配置することが好ましい場合がある。熱シールドは、例えば、セラミック材料、ガラス材料、特に石英ガラスなどの無機材料から形成することができる。軸方向で、熱シールドは、好ましくは、少なくとも１ｍｍ、特に少なくとも５ｍｍ、及び／又は１０ｍｍ以下、特に２ｍｍ以下の厚さを有する。熱シールドの材料は、好ましくは、赤外線を少なくとも部分的に反射する材料とすることができる。特に、熱シールドの材料は、波長スペクトル７８０ｎｍ以上、特に７８０ｎｍ～３０００ｎｍの赤外放射を、少なくとも５０％、少なくとも７５％、又は少なくとも９０％反射するように設計することができる。熱シールドは、不透明な非晶質石英ガラスから少なくとも部分的に形成することができる。熱シールドを金属材料、例えばアルミニウムや金から部分的に形成することが考えられる。特に、熱シールドは、少なくとも１本の接触ワイヤに直接隣接する少なくとも１つの部分を除いて、金属材料によって形成することができ、特に金属材料によってコーティングすること、又は金属材料からなることができる。低圧水銀蒸気放電ランプの一実施形態によれば、熱シールドは、テープ形状のシースによって少なくとも部分的に形成することができる。シースによって形成されたそのような熱シールドは、ディスク形状の熱シールドの代わりに又はディスク形状の熱シールドに加えて設けることができる。
【0025】
代替的又は付加的に、電極は、第１の電極に放電電流を供給するための少なくとも１本の接触ワイヤを有することができ、少なくとも１本の接触ワイヤは、ディスク状熱シールドを支持している。
【0026】
熱シールドには、赤外線を反射するコーティングを設けることができる。そのようなコーティングは、金属、合金、耐熱性ポリマー、例えばＰＴＦＥ、又はセラミック材料、例えばケイ酸塩を含んでもよい。好適な金属の例は、アルミニウム、又は金や銀などの貴金属である。赤外線を反射するコーティングは、第１の電極の白熱体に面した熱シールドの面、及び／又は第１の電極の白熱体から離れる方に面した熱シールドの面に配置することができる。特に、赤外線を反射するコーティングは、波長スペクトル７８０ｎｍ以上、特に７８０ｎｍ～３０００ｎｍの赤外放射を、少なくとも５０％、少なくとも７５％、又は少なくとも９０％反射するように設計することができる。一実施形態では、熱シールドは、石英ガラスと、金属、合金又はセラミック材料を含む、赤外線を反射するコーティングと、を備える。赤外線を反射するコーティングが導電性である場合、電極と熱反射コーティングとの間に電気的接触がないように、コーティングを配置することが有利となる場合がある。任意選択的に、電極と熱反射コーティングとの間に電気絶縁手段を配置することができる、及び／又は赤外線を反射するコーティングは、電極との電気的短絡を防止するために凹部を含むことができる。
【0027】
熱シールド自体も、赤外線を反射するそのような材料から形成することができる。
【0028】
熱シールドは、少なくとも部分的に、放電容器の内面に相補的な形状を有するように形成することができる。例えば、熱シールドは、熱シールドが放電容器の内面に接触している、複数の別個の外周部分、例えば、２つの外周部分、３つの外周部分、４つ、５つ以上の外周部分を有することができる。これらの外周部分は、外周接触部分と呼ぶことができる。隣り合う外周接触部分の間に、そのような熱シールドは、熱シールドが放電容器の内周に対して接触していない半径方向凹部を有する。好ましくは、熱シールドは、少なくとも１つ、特に２つ以上の半径方向凹部を備え、これら半径方向凹部を通してアマルガム堆積物の領域と放電経路との間のガス交換が放電容器内で起こり得る。熱シールドと放電容器との間に、アマルガム堆積物からの水銀蒸気を放電経路に到達させ得る少なくとも１つの貫通開口部を形成することができる。
【0029】
熱シールドは、少なくとも１本の接触ワイヤを受け入れるための、特に挿入するための少なくとも１つの楔形状の半径方向凹部を有することができる。放電ランプでは、その第１の電極が２本の接触ワイヤを有し、熱シールドが、第１の接触ワイヤを受けるための少なくとも１つの第１の楔形状の凹部と、第２の接触ワイヤを受けるための第２の楔形状の凹部とを有することが好ましい場合がある。少なくとも１本の接触ワイヤは、熱シールドを支持するための突起を備えることができる。例えば、特に金属であり、好ましくはニッケルで作られた軸受スリーブを接触ワイヤに設けることができる。一実施形態によれば、熱シールドは、少なくとも１本の接触ワイヤに固定様式で保持されている。少なくとも１本の接触ワイヤは、突起などの少なくとも１つの軸方向ストッパを備えた少なくとも１本の接触ワイヤによって、かつ／又は摩擦接続部によって、保持することができ、熱シールドと少なくとも１本の接触ワイヤとの間の接続は、接触ワイヤの少なくとも部分的に傾斜した、楔形状、螺旋状又は他の凹凸のある軸方向延長部によって形成することができる。熱シールドは、第１の電極のうちの１つ、特に第１の電極の白熱体と接触して配置することができる。第１の電極は、熱シールドを不動に保持するためのストッパを形成することができる。
【0030】
低圧水銀蒸気放電ランプの一実施形態によれば、熱シールドは、誘電材料から形成することができる。特に、熱シールドは、透明な石英ガラス及び／又は非晶質石英ガラス、好ましくは半導体ドープされた非晶質石英ガラスから形成することができる。
【0031】
低圧水銀蒸気放電ランプは、熱シールドに加えて又はその代わりに、アマルガム堆積物を少なくとも部分的に取り囲み、赤外線を反射するスリーブをさらに備えることができる。赤外線を反射するスリーブは、アマルガム堆積物を環境から熱的に遮蔽するように構成及び配置することができる。結果として、ランプのより均一な動作及び／又はランプのより速い始動を達成することができる。赤外線を反射するスリーブは、ランプの動作がランプの全体的な温度及び外部環境の温度に影響されないようにすることができる。赤外線を反射するスリーブは、例えば、赤外線を反射する材料から作られた円筒形金属箔又は円筒形スリーブとすることができる。特に、赤外線を反射するスリーブは、波長スペクトル７８０ｎｍ以上、特に７８０ｎｍ～３０００ｎｍの赤外放射を、少なくとも５０％、少なくとも７５％、又は少なくとも９０％反射するように設計することができる。
【0032】
赤外線を反射するスリーブは、放電容器の壁上又は壁に、特に放電容器の外壁に配置されている、赤外線を反射する層として設計することができる。代替的又は付加的に、そのような層は、放電容器の内壁にも配置することができる。赤外線を反射するスリーブは、放電容器の第１の端部分、特に放電経路の外側にある放電容器の第１の端部分の領域を少なくとも部分的に取り囲むことができる。赤外線を反射するスリーブは、放電容器の外壁に適用された層を備えることができる。そのような層は、例えば、蒸着によって生成することができる。赤外線を反射するスリーブは、放電容器の外壁に配置された層を備えることができる。そのような層は、例えば、箔、特に金属箔を含むことができる。この層は、例えば、赤外線を反射するコーティングについて本明細書に記載される材料を含むことができる。
【0033】
前述のものと組み合わせられる、低圧水銀蒸気放電ランプの代替実施形態によれば、接合剤は、放電容器の内面に少なくとも部分的に配置することができる。任意選択的に、接合剤は、放電容器の内面にのみ配置することができる。接合剤は、放電容器の内側で、円周方向に少なくとも部分的に、特に円周方向全体に、又は部分的にのみ延びている。
【0034】
低圧水銀蒸気放電ランプの発展形態によれば、アマルガム堆積物は、電磁入力信号を熱に変換するための電磁受信器を備える。電磁受信器は、環状、特にコイル形状、又はグリッド状とすることができる。低圧水銀蒸気放電ランプの発展形態によれば、電磁受信器は、接合剤及び／又はアマルガム堆積物を含むか、又はそれから形成されている。代替的に、受信器は、アマルガム堆積物とは別個に、かつ／又は接合剤とは別個に形成することができる。
【0035】
本発明は、低圧水銀蒸気放電ランプ及び電磁受信器を励起するための電磁送信器を備えたランプシステムであってもよい。特に、ランプシステムの場合、電磁送信器及び電磁受信器は、送信器が、アマルガム堆積物の温度を制御するために、特に誘導的かつ／又は容量的に、受信器に加熱電流を送るように、互いに協調することができる。ランプシステムは、少なくとも１つの温度センサを有することができる。温度センサは、特に、ランプの温度、特に、放電容器、アマルガム堆積物、封入ガス及び／又は水銀蒸気の温度を検出するためのランプ温度センサを備えることができる。代替的又は付加的に、ランプシステムは、放電容器の近くの、又は放電容器と接触している、水又は周囲空気などの媒体の周囲温度を検出するための周囲温度センサとして実現される、温度センサを備えることができる。放電容器によって気密様式で封入された放電チャンバの外側に媒体が位置することは明らかである。
【0036】
発展形態によれば、ランプシステムは、特に、少なくとも１つの温度センサによって検出された温度を考慮する、アマルガム堆積物の温度を調節するための調整電子機器を備える。ランプシステムは、放電電流を提供するために、第１の電極の少なくとも１本の接触ワイヤのための接続接点又は接触受口を備えたランプホルダをさらに備えることができる。ランプホルダは、電磁送信器、調整電子機器及び／又は少なくとも１つの温度センサを備えることができる。例えば、ランプホルダは、接続接点が通って延びている、又は少なくとも１本の接触ワイヤのための接触受口を備える、ハウジングを備えることができ、電磁送信器、調整電子機器及び／又は少なくとも１つの温度センサが、ハウジング内に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【0037】
本発明の好ましい実施形態を特許請求の範囲において特定する。本発明の特定の実施形態及び態様について、添付の図面を参照して後述する。
【図1】本発明の第１の実施形態による、低圧水銀蒸気放電ランプを備えた本発明のランプシステムを示す。
【図2】第２の実施形態による低圧水銀蒸気放電ランプを示す。
【図4】第３の実施形態による低圧水銀蒸気放電ランプの第１の端部分を示す。
【図5】第４の実施形態による低圧水銀蒸気放電ランプを示す。
【図6】第５の実施形態による低圧水銀蒸気放電ランプを示す。
【図7】本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの放電経路の領域を示す。
【図8】第６の実施形態による低圧水銀蒸気放電ランプを示す。
【図9】第７の実施形態による低圧水銀蒸気放電ランプを示す。
【図10】第８の実施形態による低圧水銀蒸気放電ランプを示す。
【0038】
図に基づく特定の実施形態の以下の説明では、より高い可読性のために、同じ又は同様の構成要素に同じ又は同様の参照符号を付している。
【0039】
図１は、本発明による低圧水銀蒸気放電ランプ１を備えた様式化されたランプシステム１００を示す。低圧水銀蒸気放電ランプ１は、放電チャンバ８を気密様式で密閉する、第１の端部分６１及び第２の端部分６２を備えた放電容器６を必須の構成要素として備える。低圧水銀蒸気放電ランプの動作中、放電チャンバ８は、封入ガス及び水銀蒸気を収容する。
【0040】
低圧水銀蒸気放電ランプ１は、第１の端部分６１に配置された第１の電極１１と、第２の端部分６２に配置された第２の電極１２であって、放電経路１３に沿って放電を維持するための第２の電極とをさらに備える。第１の電極１１と第２の電極１２との間の放電経路１３の外側には、放電チャンバ８内の水銀蒸気圧を調整するためのアマルガム堆積物１８が、接合剤１７を用いて配置されている。アマルガム堆積物１８の位置は、接合剤１７の位置、形状及びサイズによって規定される。
【0041】
図１は、低圧水銀蒸気放電ランプ１の軸方向Ａ及び第１の横方向（縦方向）又は半径方向Ｘに延びる平面を通って低圧水銀蒸気放電ランプ１が内部に設けられたランプシステム１００を通る概略断面を示している。低圧水銀蒸気放電ランプ１は、実質的に軸方向の延長部を有することができ、放電容器６は、特に、半径方向Ｘ、Ｙに放電経路１３を取り囲む領域において、円形断面を有し、かつ／又は円筒管の形態で設計することができる。放電容器６の第１の端部分６１及び第２の端部分６２が、放電経路１３の領域において軸方向Ａに、円筒管の形態の放電容器６を封止することは明らかである。この点で、端部分６１、６２は、特にそれらの軸方向端部において、円筒管形状から逸脱する形状を必然的に有する。
【0042】
第２の端部分６２は、型打ち又は圧着プロセスによって生成することが好ましい場合があり、この目的のために、例えば石英ガラスから形成され、放電容器６を形成する円筒管が加熱され、軟化した状態で、特に第２の半径方向（横方向）Ｙで、放電容器６を閉鎖するために封止様式で形成される。特に、図５及び図６に関して後述するランプ１ｂ及び１ｃを参照すると、ランプ１ｂ及び１ｃの第１の端部分６１ｂ又は６１ｃも、そのような方法で成形することができる。
【0043】
放電容器６の端部分６１、６２は、特に、第１の電極１１と第２の電極１２との間の放電経路１３が実質的に軸方向Ａに延びるように、エミッタの両側にある軸方向脚部に配置することができる。他のランプ形状、例えばオメガ形状、円形、螺旋形などが考えられる。
【0044】
電極１１、１２の間に延びている放電経路１３の外側に位置するアマルガム堆積物１８が、放電チャンバ８内で低圧水銀蒸気放電ランプ１の第１の端部分６１に配置されている。放電経路１３の外側にアマルガム堆積物１８を配置しているため、ランプ１の動作中に、電極１１、１２の間の放電経路１３に沿ったアークの温度に影響されずに、温度１８を調節することができる。アマルガム堆積物１８の温度を調節するために、コントローラ及び／又は調整器を設けることができる。図１に示す好ましい実施形態では、アマルガム１８の温度を調整するための調整電子機器１０３が設けられており、これについては以下で詳細に論じる。
【0045】
放電チャンバ８内のアマルガム１８の配置を固定するために、放電経路１３の外側で第１の端部分６１に接合剤１７が設けられている。好ましくは１０μｍ未満の薄層の金属、特にアマルガム形成物、例えば金を放電容器６の内部の内面に接合剤１７として取り付けることができる。接合剤１７は、アマルガム１８の融点未満の低温で放電容器６内にアマルガム１８が集まる位置を規定するのに役立つ。
【0046】
接合剤１７は、一方では、石英ガラスなどの放電容器６の材料との安定した接続がもたらされ、他方では、放電容器内でアマルガム堆積物との接続がもたらされるように選択される。接合剤１７は、接合剤１７の領域において局所的に放電チャンバ８内の最低水銀蒸気圧をもたらす材料を含むか、又は同材料からなってもよく、それにより、低圧水銀蒸気放電ランプの放電チャンバ８内の水銀蒸気が、接合剤１７上で凝縮し、かつ／又は完全に若しくは少なくとも殆ど再昇華する。
【0047】
ランプシステム１００は、アマルガム堆積物１８の温度を制御するためのデバイスを有することができ、このデバイスは、例として図１に示す例では、アマルガム堆積物１８の温度を制御するための加熱電流でアマルガム１８を加熱するために電磁受信器７を誘導する、電磁送信器１０７の形態の加熱デバイスによって実現される。
【0048】
温度を調整するために、ランプシステム１は、少なくとも１つの温度センサ１０５、１０６を備えることができる。調整電子機器１０３は、アマルガム温度を可能な限り一定に、特にアマルガム１８の所定の理想温度付近に保つために、温度制御デバイス、例えば誘導ヒータ１０９を制御するように構成することができる。調整電子機器１０３は、アマルガム１８の温度を、その特定の所定の理想温度に対して、±１０℃の範囲内、特に±５℃の範囲内、好ましくは±２℃又は±１℃の範囲内に保つように構成することができる。
【0049】
例えば、ランプ上又はランプ内の温度を検出するための、特にアマルガム１８の温度を検出するためのランプ温度センサ１０６として、温度センサを設けることができる。アマルガムの水銀蒸気圧は、上述したように、アマルガム温度に大きく依存する。ランプシステム１００の動作中にアマルガム１８の温度を検出するためのランプ温度センサ１０６の使用により、ランプ温度センサ１０６によって検出されたアマルガム堆積物１８の温度を操作変数として使用したアマルガム１８の温度の調整が可能になる。
【0050】
代替的又は付加的に、ランプ１の周囲温度を検出するための周囲温度１０５、例えば、水道水などの媒体ｍの温度を検出することができる。アマルガム１８の温度を調整するために、調整電子機器１０３は、アマルガム温度の代わりに又はそれに加えて、周囲温度センサ１０５によって検出された周囲温度を考慮することができる。
【0051】
調整電子機器１０３は、周囲温度センサ１０５によって検出された温度が、所定の時間内に、又は時間的に離散した測定では、測定値を記録した直後の所定の回数内に、所定の最大閾値を超える場合、若しくは所定の最小閾値を下回る場合に、周囲温度の著しい変化を考慮するように特に設計することができる。周囲温度が著しく変化する場合、調整電子機器１０３は、アマルガム温度を可能な限り一定に、特にアマルガム１８の所定の理想温度付近に保つために、温度制御デバイス、例えば誘導ヒータ１０９の対応する制御をもたらすことができる。
【0052】
ランプシステムは、第１の電極１１の接触ワイヤ２１に放電電流を提供するための接続接点又は接触受口１２１が設けられている第１のホルダ１０１を備えることができる。ランプシステム１００は、第２の電極１２に放電電流を提供するための、第２の電極１２の接触ワイヤ２２のための接点又は接触受口１２２を備える第２のホルダ１０２を有することができる。
【0053】
一実施形態によれば、低圧水銀蒸気放電ランプ１は、アマルガム堆積物１７を加熱するために電磁入力信号を熱に変換するための電磁受信器７を有することができる。図１に示す実施形態では、受信器７は、接合剤１７及び接合剤１７上に設けられたアマルガム堆積物１８から形成されている。受信器７は、例えば環状とすることができる。加熱電流を電磁受信器７に誘導的及び／又は容量的に送るための電磁送信器１０７は、放電容器６の外側に配置されている。
【0054】
電磁送信器１０７は、特に受信器７の共振周波数に対応する、受信器７に電磁場又は信号を提供するように構成することができる。送信器１０７は、受信器７に構造的に適合させることができる。調整デバイス１０３によって行われる較正プロセスを用いて、低圧水銀蒸気放電ランプ１の受信器７に、特にその共振周波数に送信器１０７を適合させることが考えられる。
【0055】
接触受口１２１に加えて、調整電子機器１０３、周囲温度センサ１０５、ランプ温度センサ１０６及び／又は温度制御デバイス、特に電磁送信器１０９も、ホルダ１０１のハウジング（存在する場合）に収容することができる。
【0056】
アマルガム堆積物１８を第１の電極１１による熱放射から遮蔽する任意選択的な熱シールド４が、アマルガム堆積物１８と第１の電極１１との間で低圧水銀蒸気放電ランプ１の放電チャンバ８内に設けられている。低圧水銀蒸気放電ランプ１では、第１の電極１１の白熱体とアマルガム堆積物８との間の軸方向Ａの距離ｓを、公称電力による水銀放電ランプ１の動作中に、アマルガム堆積物１８の温度が、第１の電極１１の白熱体の温度に影響されないように、寸法決めすることができる。
【0057】
図２は、図１に示す低圧水銀蒸気放電ランプとは本質的に熱シールド４のみが異なる、本発明による低圧水銀蒸気放電ランプ１ａの別の実施形態を示す。熱シールド４の使用により、特にコンパクトな設計が可能になる。比較すると、それ以外のパラメータはそのままで、図２に示すランプ１ａにおける第１の電極１１とアマルガム堆積物１８との間の距離ｓａは、低圧水銀蒸気放電ランプ１ａが公称電力で動作しているときに、アマルガム堆積物１８の温度が、第１の電極１１の白熱体の温度及び関連する熱放射に影響されないように、上述したランプ１と比べて大きい。
【0058】
図３ａは、図２の交線ＩＩＩ－ＩＩＩによる低圧水銀蒸気放電ランプ１の詳細断面を示す。図３ｂは、図３ａ及び図２によるエミッタ１ａの第１の端部分６１の平面図を示す。図３ｃは、図３ａ及び図３ｂによるエミッタの第１の端部分６１ａの斜視図を示す。
【0059】
図３ａに見ることができるように、低圧水銀蒸気放電ランプ１Ａの第１の端部分６１ａにおける第１の電極１１の軸方向Ａの接触ワイヤ２１は、誘電体シース３によって連続的かつ完全に取り囲まれた部分にある。誘電体シース３は、例えば、セラミック材料又はガラス材料、好ましくは石英ガラスから形成することができる。特に、シース３は、放電容器６ａと同じ材料から形成することができる。アマルガム堆積物１８が上に配置された接合剤１７は、シース３の横面に適用されている。
【0060】
低圧水銀蒸気放電ランプの内面への接合剤１７の固定は、例えば、短時間の加熱による接合剤１７の材料の融解によって、かつ／又は低圧水銀蒸気放電ランプの内面の燃焼によって、達成することができる。アマルガム堆積物１８は、短時間の加熱によりアマルガム堆積物を融解することによって、接合剤１７に固定することができる。接合剤１７は、好ましくは、アマルガム堆積物１８よりも著しく高い融点を有する。例えば、アマルガム堆積物１８の融点は、２００℃未満、特に１００℃未満とすることができる。接合剤１７の融点は、例えば、少なくとも４００℃、特に少なくとも６００℃以上とすることができる。
【0061】
図３ｃに見ることができるように、シース３は、接触ワイヤ２１に沿って軸方向Ａにテープ状に連続的に延びていてもよい。第１の横方向Ｘ（縦方向）と第２の横方向Ｙ（横方向）は、交差し、特に互いに垂直であってもよく、軸方向Ａにおいて交差し、特に垂直であってもよい。シース３は、軸方向Ａに実質的に長方形の断面を有することができる。第１の横方向Ｘで、シース３は、放電経路１３の領域における放電容器６の内径Ｄよりも小さな幅ｂを有する。シース３の第２の横方向Ｙの厚さｄは、放電経路１３の領域における放電容器６ａの内径Ｄよりも小さい。シース３の厚さｄは、シース３の幅ｂよりも小さい。
【0062】
シース３は、第１の電極１１の１本の又は複数の接触ワイヤ２１に対して圧着、型打ち、又は押圧された誘電材料、特にガラス材料、好ましくは石英ガラスによって形成することができる。第１の電極１１の接触ワイヤ２１に対するシース３の圧着又は型打ちは、上述した圧着プロセスに従って行うことができる。シース３は、接続部分６４から軸方向Ａにランプ１の放電チャンバ８内に突出している。ランプ１の端部６０は、軸方向Ａにおいて最外位置を形成しており、そこでは、例えば、エミッタの円筒状被覆管６６が、特に圧着なしで接続部分６４と組み合わされる。接触ワイヤ２１のシース３は、アマルガム堆積物１８からランプホルダ（図示せず）への望ましくない伝導性熱伝達を避けるために、端部６０から軸方向Ａに距離をおいてランプ１の内側に配置されている。温度制御されたアマルガム堆積物１８からランプホルダへのランプ１の端部６０を通った望ましくない伝導性熱伝達も、アマルガム堆積物６０がランプの端部６０の凹部に設けられる代わりに、放電チャンバ８内に接合剤１７によって保持されることによって防止される。
【0063】
電極１１の接触ワイヤ２１は、円形で薄い断面の平坦部分として区分けして形成することができ、シース３の誘電材料と接触ワイヤ２１の導電性材料との間に強い封止効果をもたらすために、接触ワイヤ２１を平坦な封止プレートレット４３としてシース３の領域内に最初に形成することが好ましい場合がある。接触ワイヤ２１は、特にモリブデンから形成することができる。
【0064】
シース３の幅ｂは、内径Ｄよりもわずかに小さい。特に、シース３の幅ｂは、内径Ｄの７５％～９０％とすることができる。シース３の厚さＤは、好ましくは、内径Ｄの半分未満、好ましくは直径Ｄの２０％～３０％とすることができる。
【0065】
テープ状のシース３は、第１の電極１１の少なくとも１本の接触ワイヤ２１の全周にわたって高さｈに沿って連続的に軸方向Ａに延びている。高さｈは、シース３の厚さｄよりも大きくすることができ、かつ／又は幅ｂよりも小さくすることができる。高さｈは、放電容器の内径Ｄに相当してもよい、又は放電容器６ａの内径Ｄよりも小さくてもよい。高さは、放電容器６ａの内径Ｄの少なくとも５０％及び／又は最大で１５０％に相当し得る。好ましくは、高さは、内径の少なくとも６６％及び／又は最大で１００％に相当してもよい。一実施形態によれば、高さｈは、内径Ｄの約７５％に相当してもよい。
【0066】
接合剤１７及びアマルガム堆積物１８は、シース３の少なくとも１つの横表面（縦面）３１又は（横面）３２に配置されている。アマルガム堆積物１８は、第１の横方向Ｘ又は第２の横方向Ｙで放電容器６の外に面した横側面３１又は３２に配置されている。電極１１に面したシース３の端面３３は、接合剤１７を含まず、アマルガム１８を含まない。
【0067】
図３ａ、図３ｂ及び図３ｃに示す実施形態では、アマルガム堆積物１８を備えた接合剤１７は、第１の横方向Ｘに延びているシース３の広い横表面３１に設けられている。アマルガム堆積物１８を備えた接合剤１７をシース３の横表面３１及び３２のうちの一方にのみ配置することが考えられる。代替的に、接合剤及び任意選択的にアマルガム１８は、シース３の２つ又は３つ、特に全ての横表面３１、３２に配置することができる。
【0068】
アマルガム堆積物１８と電極１１の白熱体との間の距離ｓａは、低圧水銀蒸気放電ランプ１ａが公称電力で動作しているときに、アマルガム堆積物１８の温度が第１の電極１１の放電電流に影響されないように寸法決めされる。
【0069】
シース３は、軸方向Ａにおいて第１の電極１１から離れる方に面したシース３の脚部で、ランプ１８の第１の端部分６１ａにある放電容器６ａの円筒ジャケット６６にプレート状接続部分６４を介して接続することができる。接続部分６４は、軸方向Ａにおいてランプ１ａの第１の端部分６１ａにおける放電チャンバ８の封止閉鎖体を形成するように設計することができる。例えば、接続部分６４は、被覆管６ａと一体的に形成することができる。接続部分６４とジャケット６６との接続点は、エミッタ１ａの第１の端部６０を形成している。
【0070】
図４は、図２～図３ｃによる前述した実施形態に本質的に対応する、低圧水銀蒸気放電ランプ１ｄの代替実施形態の第１の端部分６１ｄを示す。図３ａ～図３ｃによる実施形態とは対照的に、放電容器６ｄは、シース３を横方向Ｘ、Ｙに取り囲む軸方向脚部分６７よりも大きな内径Ｄを有する、第１の電極１１と第２の電極との間の放電経路１３の領域に形成されている。
【0071】
第１の端部分６１ｄでは、放電容器６ｄは、第１の電極１１及び放電経路１３を取り囲む円筒管部分６６の領域における放電容器６ｄの内径Ｄよりも小さな低減された内径Ｄｄを有するテーパ状脚部分６７を有する。
【0072】
テーパ状脚部分６７におけるアマルガム堆積物１８の配置は、アマルガム堆積物１８の領域における放電チャンバ８内の水銀蒸気圧に対する安定化効果を有することができる。脚部分６７と円筒管部分６６との間に移行部分６８を設けることができ、放電容器６の内径は、好ましくは移行部分６８に沿って連続的に変化する。低圧水銀蒸気放電ランプ１ｄでは、電極１１の白熱体とアマルガム堆積物１８との間の軸方向距離ｓｄを、前述した実施形態１ａの低圧水銀蒸気放電ランプよりも小さくすることができる。
【0073】
円筒管部分６６、脚部分６７及び／又は移行部分６８では、放電容器６ｄの壁厚ｗを等しいサイズにすることができる。低圧水銀蒸気放電ランプの場合、放電容器の壁厚ｗが一定して同じサイズであることが好ましい場合がある。例えば、放電容器６ｄ（並びに６又は６ａ）の壁厚ｗは、シース３と電極１１との間の接続部分６４における円筒管部分６６の壁厚ｗに相当し得る。
【0074】
図５及び図６に示す低圧水銀蒸気放電ランプ１ｂ及び１ｃは、実質的に、放電容器の第１の軸方向端部の形状及びアマルガム堆積物１８を備えた接合剤１７ｂ、１７ｃの配置のみが、上述した低圧水銀蒸気放電ランプ１とは異なる。本発明による低圧水銀蒸気放電ランプが、放電経路１３の外側のいくつかの位置にある対応する接合剤箇所にいくつかのアマルガム堆積物１８を有することができることは明らかである。例えば、低圧水銀蒸気放電ランプ１は、図１に示すアマルガム堆積物１８に加えて、図５及び／又は図６による配置に対応する少なくとも１つの別のアマルガム堆積物を有することができる。第１の端部６０では、アマルガムが接合剤１７ｂ、１７ｃによって放電チャンバ１８内に有利に固定されるので、ランプの安定性を損なう凹部などをアマルガムのために設ける必要がない。このようにして、温度制御されたアマルガム堆積物１８からランプ１ｂ、１ｃの軸方向端部６０及び端部６０を取り囲むランプホルダ（より詳細には図示せず）の方向への望ましくない伝導性熱伝達も、防止される。
【0075】
図５は、アマルガム堆積物１８が放電容器６ｂの内面６３に接合剤１７ｂによって配置されている、本発明による低圧水銀蒸気放電ランプ１ｂの代替実施形態を示す。任意選択的に、第１の電極１１とアマルガム堆積物１８との間に熱シールド４ｂを配置することができる。軸方向距離ｓｂは、アマルガム堆積物１８の温度が第１の電極１１の放電電流に影響されないように、アマルガム堆積物１８と第１の電極１１の白熱体との間で寸法決めされる。アマルガム堆積物１８は、放電領域１３から離れる方に面する放電容器６ｂの半径方向内面６３に接合剤１７ｂによって配置されている。
【0076】
低圧水銀蒸気放電ランプ１ｂの第１の端部分６１ｂは、放電容器６ｂの円筒管を、互いに対向して位置する電極１１及び１２のそれぞれの接触ワイヤ２１、２２に押圧することによって、第２の端部分６２に対応して形成することができる。よって、低圧水銀蒸気放電ランプ１ｂ（又は１ｃ）の第１の端部６０は、完全に放電チャンバ６０の外側に延びている、放電容器６ｂ（又は６ｃ）の第１の端部分６１ｂ（又は６１ｃ）における押圧された端部６０として形成することができる。
【0077】
図６は、本発明による低圧水銀蒸気放電ランプ１ｃのさらなる代替実施形態を示す。アマルガム堆積物１８と電極１１の白熱体との間の距離ｓｃは、非常に小さい。それにもかかわらず、アマルガム堆積物１８の温度は、第１の電極１１の放電電流に影響されない。電極１１とアマルガム堆積物１８との間には、熱シールド４ｃが配置されている。アマルガム堆積物１８は、電極１１、よって、放電容器６ｃ又はその放電領域１３から離れる方に面した、熱シールド４ｃの後側に配置されている。
【0078】
熱シールド４ｃ（又は４又は４ｂ）は、好ましくは、赤外放射から少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９９％、好ましくは少なくとも９９．９％の範囲で形成されている。例えば、熱シールド４ｃは、セラミック材料又は石英ガラス、特に半導体ドープされた非晶質石英ガラスなどの非晶質石英ガラスから形成されている。熱シールド４ｃが、（赤外スペクトルに対する）反射性が高い材料でコーティングされている、電極１１に面した表面を有することが考えられる。
【0079】
接合剤１７ｃ及びアマルガム１８は、電極１１から離れる方に面した、熱シールド４ｃの後面に取り付けられている。熱シールド４ｃを少なくとも軸方向Ａで固定するために、軸方向ストッパ２１が接触ワイヤ２１に固定されている。熱シールド４ｃは、放電容器６ｃの内面６３と接触している２つの外周接触部分４１を有する。外周接触部分４１は、ほぼ円形の反射表面を形成している。外周接触部分４１の間の円周方向では、熱シールド４ｃは、接触ワイヤ２１が内部に案内される２つの半径方向凹部４３を有し、それぞれが、放電経路１３とアマルガム堆積物１８との間で水銀蒸気を交換できるように、放電経路１３と端部分６１ｃとの間にガス透過性開口部を提供する。
【0080】
放電容器６ｃは、端部分６１ｃ及び６１ｂ及び６２が互いに等しくなるように、図５に関して前述した放電容器６ｂと同様に形成することができる。
【0081】
図７は、本明細書で定義される放電経路１３が、基本的に、電極１１、１２を越えた放電容器６、６ａ、６ｄの軸方向端部領域を除いて、第１の電極１１の白熱体及び第２の電極１２の白熱体を含む、それらの間の領域に、放電容器６、６ａ、６ｄの内部の全容積要素を含むことを明らかにする。本発明によれば、アマルガム堆積物１８の位置は、ドットで表されているこの放電経路１３の外側に位置している。
【0082】
図８は、第１の電極２１の白熱体とアマルガム１８との間にディスク状熱シールド４が配置されている、本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの実施形態を示す。アマルガム１８は、接合剤１７を用いて放電容器の内側に保持されている。熱シールド４は、凹部４３を有する。ディスク状熱シールド４は、円周方向に２つの半径方向凹部４３を有する。熱シールド４は、第１の電極２１の白熱体からアマルガム堆積物１８を熱的に遮蔽するように構成されている。
【0083】
図９は、第１の電極２１の白熱体とアマルガム１８との間にディスク状熱シールド４が同様に配置されている、本発明による低圧水銀蒸気放電ランプのさらなる実施形態を示す。加えて、アマルガム堆積物１８を第１の電極２１の白熱体から熱的に遮蔽するために、アマルガム堆積物１８をシェル状様式でいくつかの側面から取り囲むように、赤外線を反射する材料から作られたスリーブ８０が、放電容器の内側に配置されている。熱シールド４は、この例ではアルミニウムである、赤外線を反射する材料から作られたコーティング７０を支持する。この例では、コーティング７０は、第１の電極２１の白熱体に面した、熱シールド４の面に配置されている。しかし、代替的に、コーティング７０を熱シールド４の反対面又は両面に取り付けることも可能である。赤外線を反射するコーティング７０を備えたディスク状熱シールド４を、スリーブ８０の代わりに又はスリーブ８０に加えて設けることができる。
【0084】
図１０は、アマルガム堆積物１８を熱的に遮蔽するために、赤外線を反射する材料から作られた層９０が放電容器の外側に配置されている、本発明による低圧水銀蒸気放電ランプのさらなる実施形態を示す。そのような層９０は、例えば、アルミニウム、又は金や銀などの貴金属を含むことができる。
【0085】
参照符号
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 低圧水銀蒸気放電ランプ
３、３ｄ シース
４、４ｂ、４ｃ 熱シールド
６、６ａ、６ｄ 放電容器
７ 受信器
８ 放電チャンバ
１１ 第１の電極
１２ 第２の電極
１３ 放電経路
１７、１７ｂ 接合剤
１８ アマルガム堆積物
２１、２２ 接触ワイヤ
２３ 軸方向ストッパ
２５ 封止プレートレット
２７ 移行領域
４１ 外周接触部分
４３ 凹部
６０ 第１の端部
６１、６１ａ、６１ｄ 第１の端部分
６２ 第２の端部分
６３ 内面
６４ 接続部分
６６ 円筒管部分
６７ 脚部分
６８ 移行部分
７０ 熱シールドのコーティング
８０ スリーブ
９０ 層
１００ ランプシステム
１０１、１０２ ホルダ
１０３ 調整電子機器
１０５ 周囲温度センサ
１０６ ランプ温度センサ
１０７ 送信器
１２１、１２２ 接触受口
ｂ 幅
ｄ 厚さ
ｈ 高さ
ｍ 周囲媒体
ｓ、ｓａ、ｓｂ、ｓｃ、ｓｄ 距離
ｗ 壁厚
Ａ 軸方向
Ｄ、Ｄｄ 内径
Ｘ 第１の半径方向
Ｙ 第２の半径方向
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 低圧水銀蒸気放電ランプ
３、３ｄ シース
４、４ｂ、４ｃ 熱シールド
６、６ａ、６ｄ 放電容器
７ 受信器
８ 放電チャンバ
１１ 第１の電極
１２ 第２の電極
１３ 放電経路
１７、１７ｂ 接合剤
１８ アマルガム堆積物
２１、２２ 接触ワイヤ
２３ 軸方向ストッパ
２５ 封止プレートレット
２７ 移行領域
４１ 外周接触部分
４３ 凹部
６０ 第１の端部
６１、６１ａ、６１ｄ 第１の端部分
６２ 第２の端部分
６３ 内面
６４ 接続部分
６６ 円筒管部分
６７ 脚部分
６８ 移行部分
７０ 熱シールドのコーティング
８０ スリーブ
９０ 層
１００ ランプシステム
１０１、１０２ ホルダ
１０３ 調整電子機器
１０５ 周囲温度センサ
１０６ ランプ温度センサ
１０７ 送信器
１２１、１２２ 接触受口
ｂ 幅
ｄ 厚さ
ｈ 高さ
ｍ 周囲媒体
ｓ、ｓａ、ｓｂ、ｓｃ、ｓｄ 距離
ｗ 壁厚
Ａ 軸方向
Ｄ、Ｄｄ 内径
Ｘ 第１の半径方向
Ｙ 第２の半径方向
【図1】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図3c】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【国際調査報告】