[0001] Die Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe, insbesondere eine Niederdruckgasentladungslampe
mit einem lichtdurchlässigen Lampenkolben und einem im Lampenkolben angeordneten,
lichtdurchlässigen Rohr zum Festlegen einer Gasentladungsstrecke, an deren Enden jeweils
eine Elektrode vorgesehen ist.
[0002] Herkömmliche Gasentladungslampen weisen ein lichtdurchlässiges Glasrohr auf, das
innen mit einem Leuchtstoff beschichtet ist und in dessen Enden Elektroden angeordnet
sind, deren elektrische Zuführungen vakuumdicht durch die verschlossenen Enden des
Glasrohrs hindurchgeführt sind. Das Glasrohr ist je nach Bauart der herkömmlichen
Gasentladungslampe aus einem oder mehreren u-förmigen Glasrohrabschnitten aufgebaut
oder wendelförmig gebogen, um die für die gewünschte Lichtleistung erforderliche,
mehr oder weniger lange, durch das Glasrohr festgelegte Gasentladungsstrecke auf möglichst
kleinem Raum unterzubringen und dabei gleichzeitig eine Lichtabstrahlcharakteristik
zu realisieren, die der der herkömmlichen Glühlampe angenähert ist. Obwohl derartige
Gasentladungslampen im Hinblick auf einen sparsamen Energieverbrauch hervorragend
und der herkömmlichen Glühlampe weit überlegen sind, werden derartige Gasentladungslampen
vom Verbraucher nur zögernd eingesetzt, da sie vom ästhetischen Standpunkt zumindest
unbefriedigend sind.
[0003] Um dem ästhetischen Bedürfnis der Verbraucher entgegenzukommen, der zwar eine Gasentladungslampe
als Energiesparlampe einsetzen will, der jedoch nicht bereit ist, auf den ihm gewohnten
Anblick einer herkömmlichen Glühlampe zu verzichten, wurden bereits Gasentladungslampen
entwickelt, bei denen das als Entladungsgefäß zum Festlegen einer Gasentladungsstrecke
dienende Glasrohr einfach in einem lichtdurchlässigen mat-ten Glas- oder Kunststoffkolben
angeordnet wurde, so daß die fertige Lampe von ihrem Äußeren her den Eindruck einer
gewöhnlichen Glühlampe macht. Für solche Lampen werden z. B. herkömmliche mattierte
Lampenkolben in Kugel- oder Kerzenform über entsprechend kompakt ausgebildete Gasentladungslampen
gesteckt und mit diesen verbunden.
[0004] Diese Vorgehensweise hat jedoch den Nachteil, daß die Lichtleistung in Folge des
über die Gasentladungslampe gesteckten Lampenkolbens um etwa 20 % gesenkt ist. Daneben
wird der Betrieb der Gasentladungslampe deutlich beeinträchtigt, da die Wärmeabgabe
von dem Entladungsgefäß an die Umgebung durch den äußeren Lampenkolben beeinträchtigt
wird, so daß sich die thermische Stabilität des Plasmas der Gasentladungsstrecke verschlechtert.
[0005] Aus der DE 30 19 605 A1 ist bereits eine Niederdruck-Entladungslampe mit einem Außenkolben
und einem Innenrohr bekannt, das ein offenes und ein verschlossenes Ende aufweist.
Zwei Elektroden befinden sich im Bereich des geschlossenen Endes des Innenrohrs, wobei
die eine Elektrode innerhalb und die andere außerhalb des Rohrs angeordnet ist, so
daß sich eine Gasentladungsstrecke aufbauen kann, die von der im Inneren des Innenrohrs
angeordneten Elektrode durch das Innenrohr und anschließend durch den Innenraum des
Außenkolbens außerhalb des Innenrohrs zur anderen Elektrode verläuft.
[0006] Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine weitere Gasentladungslampe
bereitzustellen, die insbesondere bei einer guten Lichtleistungsausbeute einen stabilen
Leuchtbetrieb sicherstellt.
[0007] Diese Aufgabe wird durch die Gasentladungslampe nach Anspruch 1 gelöst.
[0008] Erfindungsgemäß Ist also vorgesehen, daß das lichtdurchlässige Rohr zum Festlegen
einer Gasentladungsstrecke nur an einem Ende verschlossen ist, so daß sein anderes
Ende offen ist, und daß die zweite dem offenen Ende des lichtdurchlässigen Rohrs zugeordnete
Elektrode der Gasentladungslampe außerhalb des lichtdurchlässigen Rohrs im Lampenkolben
angeordnet ist, wobei das offene Ende des lichtdurchlässigen Rohrs so angeordnet ist,
daß das Plasma der Gasentladungsstrecke entlang der Innenoberfläche des Lampenkolbens
verläuft. Auf diese Weise läßt sich eine Gasentladungsstrecke realisieren, die sowohl
innerhalb des lichtdurchlässigen Rohrs als auch außerhalb davon im Lampenkolben vorliegt.
Dieser Aufbau der Gasentladungsstrecke hat insbesondere den Vorteil, daß die Gasentladungsstrecke
in direktem Wärmekontakt mit dem Lampenkolben steht, so daß der Lampenkolben als sogenannte
kalte Stelle der Gasentladungslampe wirkt, über die das Plasma der Gasentladungsstrecke
gekühlt wird, so daß es im Betrieb nach Abschluß der Einschaltphase auf einer konstanten
Temperatur gehalten wird.
[0009] Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Gasentladungslampe besteht
darin, daß nicht nur der Teil der Gasentladungsstrecke, der innerhalb des lichtdurchlässigen
Rohres liegt, Licht erzeugt, sondern auch die außerhalb des lichtdurchlässigen Rohres
im Lampenkolben verlaufende Gasentladungsstrecke. Somit wird zu dem im lichtdurchlässigen
Rohr erzeugten Lichtstrom ein außerhalb des Rohres erzeugter Lichtstrom addiert, der
Lichtverluste in Folge des Lampenkolbens zumindest kompensiert.
[0010] Erfindungsgemäß lassen sich einerseits leistungsfähige Gasentladungslampen mit bis
zu 80 Watt Leistung in kompakter Bauform schaffen, die eine mit einer 400 Watt Glühlampe
vergleichbare Lichtleistung oder Lichtausbeute besitzen. Andererseits sorgt der Plasmaverlauf
im Lampenkolben für eine gleichmäßige Lichtabstrahlung, die im wesentlichen einen
Leuchteindruck bewirkt, der dem einer Glühlampe entspricht.
[0011] Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die
beiden Elektroden benachbart zueinander innerhalb bzw. außerhalb des lichtdurchlässigen
Rohrs im Lampenkolben angebracht sind, und daß das offene Ende des lichtdurchlässigen
Rohrs mit Abstand zu der außerhalb des lichtdurchlässigen Rohrs vorgesehenen Elektrode
angeordnet ist. Diese Anordnung der Elektroden hinsichtlich des lichtdurchlässigen
Rohres ermöglicht insbesondere eine für eine einfache und kostengünstige Montage zweckmäßige
Anordnung der einzelnen Elemente der erfindungsgemäßen Lampe.
[0012] Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das verschlossene Ende des lichtdurchlässigen
Rohrs in einem elektrische Anschlüsse aufweisenden Endbereich des Lampenkolbens angeordnet
ist, während das offene Ende des lichtdurchlässigen Rohrs im anderen Endbereich des
Lampenkolbens liegt. Auf diese Weise läßt sich das Innere des Lampenkolbens optimal
für die Verlängerung der Gasentladungsstrecke ausnutzen. Gleichzeitig wird die Herstellung
vereinfacht, da die einzelnen Elektroden mit ihren entsprechenden Stromdurchführungen
beim Verschließen des Lampenkolbens mit eingesetzt und abgedichtet werden können.
[0013] Erfindungsgemäße Gasentladungslampen für geringe Lichtleistungen lassen sich auf
einfache Weise dadurch herstellen, daß ein lichtdurchlässiges Rohr in einem, beispielsweise
kerzenförmigen, Lampenkolben angeordnet wird, dessen Länge im wesentlichen der freien
Länge im Inneren des Lampenkolbens entspricht. Dabei wird eine Gas entladungsstrecke
ermöglicht, deren Länge etwa gleich dem Doppelten der Länge des lichtdurchlässigen
Glasrohrs ist. Für Gasentladungslampen mit höherer Lichtleistung ist es jedoch vorteilhaft,
wenn das lichtdurchlässige Rohr zwischen seinen Enden wendelförmig aufgewickelt oder
meanderförmig ausgebildet ist. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn das
lichtdurchlässige Rohr einstückig ist.
[0014] Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann jedoch auch vorgesehen sein,
daß das lichtdurchlässige Rohr aus wenigstens zwei Abschnitten zusammengesetzt ist.
In diesem Fall lassen sich dicht beieinander liegende Rohrabschnitte realisieren,
so daß sich eine optimale Nutzung des Innenraums des Lampenkolbens ergibt.
[0015] Besonders zweckmäßig ist es, wenn das lichtdurchlässige Rohr und ggf. auch der Lampenkolben
aus Glas besteht. Je nach der Wellenlänge des bei der Gasentladung erzeugten Lichtes
kann es dabei vorteilhaft sein, Quarzglas zu verwenden.
[0016] Für herkömmliche Gasentladungslampen, die in Massenproduktion hergestellt werden
sollen, werden jedoch die üblichen in der Lampentechnik verwendeten, für UV-Licht
undurchlässigen Gläser eingesetzt.
[0017] In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn sowohl das lichtdurchlässige Rohr als auch
der Lampenkolben innen mit einem Leuchtstoffbeschichtet sind, der die erzeugte UV-Strahlung
in sichtbares Licht wandelt und mit dessen Hilfe die spektralen Eigenschaften des
von der erfindungsgemäßen Gasentladungslampe ausgestrahlten Lichts entsprechend dem
Einsatzzweck der Lampe eingestellt werden.
[0018] Wird die erfindungsgemäße Gasentladungslampe mit einem Edelgas. wie z. B. Argon,
und mit Quecksilber gefüllt, so daß die UV-Emission von Quecksilber zur Lichterzeugung
genutzt wird, so erfährt der von der Leuchtstoffbeschichtung des lichtdurchlässigen
Rohres erzeugte Lichtstrom zwar an der Leuchtstoffbeschichtung des Lampenkolbens eine
Verringerung. Gleichzeitig wird jedoch auch im Lampenkolben selbst UV-Licht erzeugt,
da ein Teil der genutzten Gasentladungsstrecke außerhalb des lichtdurchlässigen Rohres
im Lampenkolben verläuft. Dieses im Lampenkolben erzeugte UV-Licht wird von der Leuchtstoffbeschichtung
des Lampenkolbens in sichtbares Licht gewandelt. Der auf diese Weise erzeugte Lichtstrom
wird dem vom lichtdurchlässigen Rohr ausgehenden Lichtstrom hinzuaddiert, wodurch
die Verringerung des sichtbaren Lichtstroms an der Leuchtstoffbeschichtung des Lampenkolbens
zumindest kompensiert wird.
[0019] Um die spektrale Charakteristik des von der erfindungsgemäßen Gasentladungslampe
noch besser an die Erfordernisse des jeweiligen Verwendungszwecks anpassen zu können,
kann vorgesehen sein, daß für die Beschichtung des lichtdurchlässigen Rohrs und des
Lampenkolbens unterschiedliche Leuchtstoffe verwendet werden.
[0020] Um eine Lampe mit einem Farbwidergabefaktor bis 93 oder mehr zu erhalten, ist erfindungsgemäß
vorgesehen, daß für die Beschichtung des lichtdurchlässigen Rohrs und/oder des Lampenkolbens
ein 3- bis 5-Banden-Leuchtstoff verwendet wird.
[0021] Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Lampenkolben
durch ein Verbindungselement verschlossen ist, in dem die Elektroden aufgenommen sind
und an dem das lichtdurchlässige Rohr gehalten ist, wobei die Elektroden und das lichtdurchlässige
Rohr unabhängig von einander positioniert und in das Verbindungselement eingeschmolzen
werden können.
[0022] Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Zuleitungsdrähte der Elektroden als Steckverbinder
ausgebildet sind, um den Lampenkolben mit dem darin angeordneten Rohr und den Elektroden
gleichzeitig an einem Sockel anzubringen und die Elektroden mit einem elektronischen
Vorschaltgerät zu verbinden.
[0023] Eine besonders gleichmäßige Verteilung des Plasmas wird erreicht, wenn das offene
Ende des lichtdurchlässigen Rohrs auf der Symmetrieachse des Lampenkolbens angeordnet
ist.
[0024] Dabei ist es zweckmäßig, wenn das offene Ende des lichtdurchlässigen Rohrs entweder
der Innenoberfläche des Lampenkolbens in einem Abstand gegenüberliegt, der kleiner
als der halbe Durchmesser des lichtdurchlässigen Rohrs ist, oder in einer die Symmetrieachse
des Lampenkolben enthaltenden Ebene liegt und zu dessen Innenoberfläche einen Abstand
aufweist, der kleiner als der halbe Durchmesser des lichtdurchlässigen Rohrs ist.
[0025] Vorteilhaft ist es ferner, wenn das offene Ende des lichtdurchlässigen Rohrs leicht
trichterförmig aufgeweitet ist.
[0026] Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Gasentladungslampe, die die
äußere Form einer herkömmlichen Glühlampe aufweist,
Figur 2 eine erfindungsgemäße Gasentladungslampe in Kerzenform,
Figur 3 eine weitere erfindungsgemäße Gasentladungslampe mit geradem Rohr im Lampenkolben,
Figur 4 eine Gasentladungslampe entsprechend Figur 3 mit wendelförmigem Rohr im Lampenkolben
und
Figur 5 eine Stirnansicht des wendelförmigen Rohrs nach Figur 4 von oben.
[0027] In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit
gleichem Bezugszeichen versehen.
[0028] Wie Figur 1 zeigt, umfaßt die erfindungsgemäße Gasentladungslampe ein lichtdurchlässiges
Rohr, insbesondere ein Glasrohr 10, das wendelförmig aufgewickelt ist und dessen Innenoberfläche
mit einem Leuchtstoff 11 beschichtet ist. Das in Figur 1 oben dargestellte Ende 12
ist offen, während das andere, unten dargestellte Ende 13 verschlossen ist. Im Bereich
des geschlossenen Endes 13 ist im Glasrohr 10 eine erste Elektrode 14 angeordnet,
die beispielsweise wendelförmig ausgebildet ist und deren Zuleitungsdrähte 15 vakuumdicht
durch den beispielsweise als Quetschstelle 16 ausgebildeten Verschluß des Glasrohrs
10 hindurchgeführt sind.
[0029] Das Glasrohr 10 ist in einem Lampenkolben 17 angeordnet, der auf seiner Innenoberfläche
ebenfalls mit Leuchtstoff 11' beschichtet ist. Der Lampenkolben 17 weist eine von
der Glühlampenherstellung bekannte Kugel- oder Birnenform auf und ist mit einem eingeschmolzenen
Glasteller 18 verschlossen, in den ein Pumprohr 19 eingesetzt ist. Durch den Glasteller
1 sind einerseits die Zuleistungsdrähte 15 der ersten Elektrode 14 und andererseits
Zuleitungsdrähte 20 einer zweiten Elektrode 21 hindurchgeführt und vakuumdicht eingeschmolzen.
Das Einschmelzen der Zuleitungsdrähte 15, 20 der Elektroden 14, 21 und des Pumprohrs
19 kann gleichzeitig mit dem Verschmelzen des Glastellers 18 mit dem Lampenkolben
17 erfolgen.
[0030] Nach dem Evakuieren und anschließenden Befüllen des Lampenkolbens 17 mit einem Edelgas,
beispielsweise Argon, und nach dem Einbringen von Quecksilber wird das Pumprohr 19
vakuumdicht zugeschmolzen.
[0031] Der Lampenkolben 17 mit dem darin angeordnenten Glasrohr 10 ist auf einem Sockel
22 befestigt, in dem ein elektronisches Vorschaltgerät 23 untergebracht ist. Am Sockel
22 ist ferner ein Anschlußelement 24 angebracht, das z. B. in nicht näher dargestellter
Weise als Schraubgewinde ausgebildet sein kann, mit dem die erfindungsgemäße Gasentladungslampe
in eine herkömmliche Glühlampenfassung eingeschraubt werden kann.
[0032] Bei der Fertigung der erfindungsgemäßen Gasentladungslampe werden zunächst nach der
Herstellung des Lampenkolbens 17 und des lichtdurchlässigen Rohres aus einem geeigneten
Glas die Innenoberfläche des Glasrohrs 10 und des Lampenkolbens 17 mit Leuchtstoff
11, 11' beschichtet. Dabei können für die Beschichtung des Glasrohrs 10 und des Lampenkolbes
17 entweder gleiche oder unterschiedliche Leuchtsoffe eingesetzt werden. Die Art des
für das Glasrohr 10 und den Lampenkolben 17 verwendeten Glases wird ebenso wie der
oder die Leuchtstoffe für die Beschichtung in Abhängigkeit von der gewünschten Spektralcharacteristik
des von der fertigen Lampe ausgesendeten Lichts gewählt. Für erfindungsgemäße Gasentladungslampe
für den Einsatz im Haushalt werden die bei der Lampenherstellung üblichen Glassorten
verwendet. Es ist jedoch auch möglich, für Speziallampen, die z. B. UV-Licht aussenden
sollen, Quarzglas zu benutzen. Darüber hinaus ist es auch denkbar, daß Glasrohr 10
zum Festlegen einer Gasentladungsstrecke im Lampenkolben 17 aus Quarzglas herzustellen,
und nur die Innenoberfläche des Lampenkolbens 17 mit Leuchtstoff 11' zu beschichten.
Ferner ist es möglich, auch den Lampenkolben 17 aus Quarzglas auszubilden.
[0033] Nachdem das lichtdurchlässige Glasrohr 10 und der Lampenkolben 17 in entsprechender
Weise vorbereitet sind, also in dem beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung jeweils mit einem Leuchtstoff 11, 11' beschichtet sind, wird in das
eine Ende 13 des Glasrohrs 10 die Elektrode 14 eingesetzt. Daraufhin wird das Ende
13 unter Ausbildung einer Quetschstelle 16, durch die die Zuleitungsdrähte 15 der
ersten Elektrode 14 vakuumdicht hindurchgeführt sind, zugeschmolzen.
[0034] Anschließend erfolgt die Anordnung des Glasrohrs 10 am Glasteller 18, wobei die Zuleitungsdrähte
15 der ersten Elektrode 14 so ausgebildet sein können, daß das Glasrohr 10 von den
Zuleitungsdrähten 15 gehalten wird. Sobald die zweite Elektrode 21, das Pumprohr 19
und der Lampenkolben 17 am Glasteller 18 angeordnet sind, erfolgt das Verschmelzen
des Glastellers 18 mit dem Lampenkolben 17 und gleichzeitig das Einschmelzen des Pumprohrs
19 sowie der Zuleitungsdrähte 15, 20 der Elektroden 14, 21.
[0035] Hierbei ist es auch möglich, zunächst die Zuleitungsdrähte 15, 20 der Elektroden
14, 21 und das Pumprohr 19 in den als Verbindungselement dienenden Glasteller 18 einzuschmelzen,
um dann in einem zweiten Arbeitsgang den Glasteller 18 mit dem Lampenkolben 17 zu
verschmelzen. Hierdurch wird die Anwendung einer Schmelztechnik für eine hochentwickelte
maschinelle Fertigung in einfachen Zangenelementen ermöglicht.
[0036] Der soweit vorbereitete Lampenkolben 17 kann dann evakuiert werden, um anschließend
so mit einem Edelgas, z. B. Argon, gefüllt zu werden, daß der Edelgasdruck im Lampenkolben
17 etwa 3 hPa (3 mbar) beträgt. Außerdem werden 3 bis 10 mg Quecksilber durch das
Pumprohr 19 eingefüllt, das daraufhin vakuumdicht verschmolzen wird.
[0037] Anschließend wird die soweit vorbereitete Einheit von Lampenkolben 17 und Glasrohr
10 an dem Sockel 22 befestigt, wobei die Zuleitungsdrähte 15, 20 der Elektroden 14,
21 in entsprechender Weise am elektronischen Vorschaltgerät 22 angeschlossen werden.
[0038] Beim Betrieb der fertigen Lampe bildet sich eine Gasentladungsstrecke zwischen den
beiden Elektroden 14, 21 aus, deren Länge durch die wirksame Länge des Glasrohrs 10
und den Abstand des offenen Endes 12 des Glasrohrs 10 von der zweiten Elektrode 21
festgelegt wird, die außerhalb des Glasrohrs 10 vorzugsweise benachbart zur ersten
Elektrode 14 im Lampenkolben 17 angeordnet ist. Das vom Plasma der Gasentladungsstrecke
im Glasrohr 10 erzeugte Licht wird vom Leuchtstoff 11 an der Innenoberfläche des Glasrohrs
10 in sichtbares Licht gewandelt, während das vom Plasma im Lampenkolben 17 außerhalb
des Glasrohrs 10 erzeugte Licht vom Leuchtstoff 11' auf der Innenoberfläche des Lampenkolbens
17 in sichtbares Licht umgesetzt wird.
[0039] Die vom Leuchtstoff 11 im Glasrohr 10 und vom Leuchtstoff 11' im Lampenkolben 17
erzeugten Lichtströme addieren sich, so daß eine Beeinträchtigung des Lichtstroms
vom Glasrohr 10 durch den Lampenkolben 17 bzw. dessen Leuchtstoffbeschichtung 11'
kompensiert oder sogar überkompensiert wird.
[0040] Die erfindungsgemäße Gasentladungslampe weist dabei nicht nur eine hohe Lichtleistungsausbeute,
sondern auch eine stabile Leuchtleistung auf, da das Plasma der Gasentladungsstrecke
unmittelbar in Kontakt mit dem Lampenkolben 17 ist, über den die im Plasma entstehende
Wärme an die Umgebung abgeführt wird. Der Lampenkolben 17 ermöglicht somit eine Kühlung
des Plasmas der Gasentladungsstrecke und wirkt wie eine kalte Stelle, die eine stabile
Plasmatemperatur sicher stellt.
[0041] Figur 2 zeigt eine andere erfindungsgemäße Gasentladungslampe, die einen Lampenkolben
17' aufweist, der kerzenförmig ist. In dem Lampenkolben 17' ist ein im wesentlichen
gerades Glasrohr 10' angeordnet, dessen oben dargestelltes offenen Ende 12 in der
Spitze des kerzenförmigen Lampenkolbens 17' liegt. Der Lampenkolben 17' ist an seinem
von seiner Spitze abgewandten Ende mit einem Glasteller 18 verschlossen, in dem ein
Pumprohr 19 sowie Zuleitungsdrähte 15, 20 einer ersten und einer zweiten Elektrode
14 bzw. 21 eingeschmolzen sind. Die erste Elektrode 14 ist im Glasrohr 10' im Bereich
seines geschlossenen Endes 13 angeordnet.
[0042] Der Lampenkolben 17 ist auf einem Sockel 22 befestigt, in dem ein entsprechendes
Vorschaltgerät 23 untergebracht ist. Außerdem ist am Sockel 22 ein Anschlußelement
24' vorgesehen, das vorzugsweise als Schraubgewinde zum Einschrauben der erfindungsgemäßen
kerzenförmigen Gasentladungslampe in eine herkömmliche Glühlampenfassung dient.
[0043] Die Elektroden 14, 21, zwischen denen sich ein Plasma für eine Gasentladungsstrecke
beim Betrieb der Lampe ausbildet, sind einander benachbart innerhalb und außerhalb
des Glasrohrs 10' angeordnet. Das Glasrohr 10' ist dabei so ausgebildet, daß sein
offenes Ende 12 möglichst weit von der zweiten außerhalb des Glasrohrs liegenden Elektrode
21 entfernt ist, um außerhalb des Glasrohrs 10 im Lampenkolben 17' eine möglichst
lange Gasentladungsstrecke zu realisieren und somit eine hohe Lichtausbeute sicher
zu stellen.
[0044] Die Herstellung und der Betrieb der kerzenförmigen erfindungsgemäßen Gasentladungslampe
entsprechen der Herstellung und dem Betrieb der anhand von Figur 1 beschriebenen Gasentladungslampe.
[0045] Figur 3 zeigt einen Lampenkolben 17, in den ein gerades lichtdurchlässiges Rohr 10
eingesetzt ist. Die Innenoberfläche des Lampenkolbens 17 ist mit Leuchtstoff 11' beschichtet,
während das Glasrohr 10 auf seiner Innen- und seiner Außenfläche mit Leuchtstoff 11
beschichtet ist. Vorzugsweise werden drei-, vier-, oder fünf- Banden-Leuchtstoffe
verwendet, also Leuchtstoffe, die das von einer Gasentladung erzeugte UV-Licht in
sichtbares Licht in drei, vier, oder fünf Spektralbereichen umwandeln.
[0046] Der Lampenkolben 17 ist an seinem in Figur 3 unteren Ende mit einem als Glasverbindungselement
dienenden Glasteller 18 verschlossen, durch den sich die Zuleitungsdrähte 15, 20 der
Elektroden 14, 21 und das Pumprohr 19 hindurch erstrecken und in den diese Elemente
eingeschmolzen sind. Das Glasrohr 10 ist ebenfalls unmittelbar mit dem Glasteller
18 verschmolzen und umgibt die erste Elektrode 14.
[0047] Das offene Ende 12 des Glasrohrs 10 liegt der Innenoberfläche des Lampenkolbens 17
mit geringem Abstand d gegenüber. Der Abstand d ist dabei zweckmäßigerweise kleiner
als die Hälfte des Rohrdurchmessers. Außerdem weist das Glasrohr 10 eine geringe trichterförmige
Erweiterung 12' an seinem offenen Ende 12 auf.
[0048] Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Anordnung des geringfügig aufgeweiteten offenen
Endes 12 des Glasrohrs 10 wird erreicht, daß sich das bei der Gasentladung bildende
Plasma und damit die Entladungsstrecke im wesentlichen gleichmäßig über die gesamte
Innenoberfläche des Lampenkolbens 17 verteilt, so daß eine gleichmäßig leuchtende
Entladungslampe erhalten wird.
[0049] Das Glasrohr 10 ist dabei koaxial zur Symmetrieachse A des Lampenkolbens 17 angeordnet.
[0050] Bei der Fertigung der erfindungsgemäßen Entladungslampe werden zunächst die Elektroden
14, 21 mit ihren Zuleitungsdrähten 15, 20, das Pumprohr 19 und das Glasrohr 10 mit
dem Glasteller 18 verschmolzen. In einem zweiten Arbeitsgang kann dann die so vorbereitete
Baugruppe in den Lampenkolben 17 eingesetzt werden um daraufhin durch Verschmelzen
des Glastellers 18 mit dem Lampenkolben 17 den letzteren vakuumdicht zu verschließen
und die Elektroden 14, 21 sowie das Glasrohr 10 in dem Lampenkolben 17 zu positionieren.
[0051] Figur 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Entladungslampe die sich von der in Figur
3 gezeigten nur durch die Ausbildung des Glasrohrs 10 als Wendel unterscheidet. Das
wendelförmige Glasrohr 10 ist dabei wiederum so angeordnet, daß die Wendelachse mit
der Symmetrieachse des Lampenkolbens 17 zusammenfällt.
[0052] Das offene Ende des wendelförmigen Glasrohrs 10 ist dabei, wie am besten in Figur
5 zu erkennen ist, so eingebogen, daß die Mündungsfläche 12' des offenen Endes 12
des wendelförmigen Glasrohrs 10 in einer Ebene E liegt, die die Symmetrieachse A des
Lampenkolbens 17 enthält. Zweckmäßigerweise ist dabei der Mittelpunkt der Mündungsfläche
12'' mit der Symmetrieachse A ausgerichtet.
[0053] Obwohl bei dieser Anordnung das offene Ende 12 mit seiner Mündungsöffnung 12'' der
Innenoberfläche des Lampenkolbens 17 nicht unmittelbar gegenüberliegt, wird durch
die Anordnung des offenen Endes 12 mit geringem Abstand d zum Lampenkolben 17 erreicht,
daß sich auch hier das Plasma im wesentlichen gleichmäßig über die gesamte Innenoberfläche
des Lampenkolbens 17 verteilt.
[0054] Um die Montage des Entladungsgefäßes der erfindungsgemäßen Lampe auf einem Sockel
22 möglichst einfach zu gestalten, sind die Zuleitungsdrähte 15, 20 der Elektroden
14, 21 als Steckverbinder ausgebildet, die beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt
aufweisen können. Die elektrische Verbindung der Elektroden 14, 21 mit dem Vorschaltgerät
23 und die mechanische Verbindung des Entladungsgefäßes mit dem Sockel läßt sich auf
diese Weise einfach und zuverlässig realisieren.
1. Gasentladungslampe, insbesondere Niederdruckgasentladungslampe, mit
- einem lichtdurchlässigen Lampenkolben (17, 17') und
- einem im Lampenkolben (17, 17') angeordneten, lichtdurchlässigen Rohr (10,10') zum
Festgelegen einer Gasentladungsstrecke, an deren Enden jeweils eine Elektrode (14,
21) vorgesehen ist,
- wobei das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') an seinem einen Ende (13) verschlossen
und an seinem anderen Ende (12) offen ist, und
- wobei die eine der beiden Elektroden (14) im lichtdurchlässigen Rohr (10, 10') im
Bereich des verschlossenen Endes (13) und die andere (21) im Lampenkolben (17, 17')
außerhalb des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende (12) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') so angeordnet ist,
daß das Plasma der Gasentladungsstrecke entlang der Innenoberfläche des Lampenkolbens
(17, 17') verläuft.
2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden (14, 21) benachbart zueinander Innerhalb bzw. außerhalb
des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') Im Lampenkolben (17, 17') angebracht sind,
und daß das offene Ende (12) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') mit Abstand zu
der außerhalb des lichtdurchlässigen Rohrs(10, 10') vorgesehenen Elektrode (21) angeordnet
ist.
3. Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verschlossene Ende (13) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') in einem elektrische
Anschlüsse aufweisenden Endbereich des Lampenkolbens (17, 17') angeordnet ist, während
das offene Ende (12) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') im anderen Endbereich
des Lampenkolbens (17, 17') liegt.
4. Lampe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Rohr (10) zwischen seinen Enden wendelförmig aufgewickelt
ist.
5. Lampe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Rohr zwischen seinen Enden meanderförmig ausgebildet ist.
6. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') einstückig ist.
7. Lampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Rohr aus wenigstens zwei Abschnitten zusammengesetzt ist.
8. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') aus Glas besteht.
9. Lampe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') aus Quarzglas besteht.
10. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenkolben (17, 17') aus Glas, vorzugsweise aus derselben Glassorte wie
das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') besteht.
11. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtdurchlässige Lampenkolben (17, 17') auf seiner Innenoberfläche mit einem
Leuchtstoff (11') beschichtet ist.
12. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') auf seiner Innenoberfläche und/oder auf
seiner Außenoberfläche mit einem Leuchtstoff (11) beschichtet ist.
13. Lampe nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß für die Beschichtung des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') und des Lampenkolbens
(17, 17') unterschiedliche Leuchtstoffe (11, 11') verwendet werden.
14. Lampe nach einem der Ansprüche11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß für Beschichtung des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') und/oder des Lampenkolbens
(17, 17') ein 3- bis 5-Banden-Leuchtstoff verwendet wird.
15. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenkolben (17, 17') durch ein Verbindungselement (18) verschlossen ist,
In dem die Elektroden (21, 14) aufgenommen sind und an dem das lichtdurchlässige Rohr
(10, 10') gehalten ist.
16. Lampe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (21, 14) und das lichtdurchlässige Rohr (10, 10') unabhängig von
einander positioniert und in das Verbindungselement (18) eingeschmolzen werden können.
17. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungsdrähte (15, 20) der Elektroden (21, 14) als Steckverbinder ausgebildet
sind, um den Lampenkolben (17, 17') mit dem darin angeordneten Rohr (10, 10') und
den Elektroden (21, 14) gleichzeitig an einem Sockel (22) anzubringen und die Elektroden
(21, 14) mit einem elektronischen Vorschaltgerät (23) zu verbinden.
18. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende (12) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') auf der Symmetrieachse
(A) des Lampenkolbens (17, 17') angeordnet ist.
19. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende (12) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') der Innenoberfläche
des Lampenkolbens (17, 17') in einem Abstand (d) gegenüberliegt, der kleiner als der
halbe Durchmesser des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') ist.
20. Lampe nach einem Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende (12) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') in einer die Symmetrieachse
(A) des Lampenkolben (17, 17') enthaltenden Ebene (E) liegt und zu dessen Innenoberfläche
einen Abstand (d) aufweist, der kleiner als der halbe Durchmesser des lichtdurchlässigen
Rohrs (10, 10') ist.
21. Lampe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende (12) des lichtdurchlässigen Rohrs (10, 10') leicht trichterförmig
aufgeweitet ist.