(19) |
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(11) |
EP 2 057 663 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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26.03.2014 Patentblatt 2014/13 |
(22) |
Anmeldetag: 29.08.2007 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2007/007535 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2008/025523 (06.03.2008 Gazette 2008/10) |
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(54) |
DURCHSCHEIN-WASSERSTOFFLAMPE
SHINE-THROUGH HYDROGEN LAMP
LAMPE À HYDROGÈNE TRANSLUCIDE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO
SE SI SK TR |
(30) |
Priorität: |
30.08.2006 DE 102006040613
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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13.05.2009 Patentblatt 2009/20 |
(73) |
Patentinhaber: Heraeus Noblelight GmbH |
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63450 Hanau (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- MALKMUS, Rolf
63456 Hanau (DE)
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(74) |
Vertreter: Kühn, Hans-Christian et al |
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Heraeus Holding GmbH,
Stabsstelle Schutzrechte
Heraeusstrasse 12-14 63450 Hanau 63450 Hanau (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A-02/063649 US-A- 5 886 470
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US-A- 4 910 431 US-A1- 2002 017 876
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- HEIKE: "SHINE THROUGH DEUTERIUM LAMPS OFFERING WIDE WAVELENGTH RANGE IN SPECTROSCOPY
SHIINE THROUGH" [Online] 15. Oktober 1999 (1999-10-15), HERAEUS NOBLELIGHT GMBH ,
GERMANY , XP002457604 Gefunden im Internet: URL:http://web.archive.org/web/20060923184
509/www.noblelight.net/products/resources/ pDF_central/other_products/deut04.pdf>
[gefunden am 2007-11-06] in der Anmeldung erwähnt das ganze Dokument
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Durchscheinlampe mit einem von einem Metallgehäuseaufbau
begrenzten Entladungsraum innerhalb eines geschlossenen Lampenkolbens, sowie deren
Anwendung in der Analytik, insbesondere in Kombination mit einer VIS-Lampe.
[0002] Diese Durchscheinlampen verlieren ihre Durchschein-Eigenschaften durch Metallabscheidungen
im Lampenkolben im Bereich vor der Durchgangsöffnung für sichtbares Licht.
[0003] Nach
DE 199 20 579 A1 sind bei einer bekannten UV-Entladungslampe innerhalb eines ein Füllgas enthaltenden
Entladungsraumes Elektroden mit einer Quarzscheibe voneinander beabstandet. Durch
Bohrungen in den Elektroden, die sich bei einer Projektion in Hauptstrahlrichtung
überlappen, wird eine Durchscheinlampe geschaffen. Dabei wird eine Halogenlampe hinter
der Deuteriumlampe so angeordnet, dass ihr Licht durch die beiden Bohrungen der Deuteriumlampen-Elektroden
fällt und das kontinuierliche UV-Spektrum der Deuteriumlampe im sichtbaren Spektralbereich
ergänzt.
[0004] Nach
DE 196 28 925 B4 werden zur Erhöhung der nutzbaren Strahlendichte in einer Wasserstoffentladungslampe
mehrere Blenden aus einem hoch schmelzenden Werkstoff angeordnet, wobei Blenden aus
hoch schmelzender Keramik mit einer elektrisch leitenden Beschichtung versehen sind.
[0005] US 6,870,317 B2 verwendet in einer Gasentladungsröhre keramische Teile, die die Entladung begrenzen.
[0006] Die gemäß Heraeus-Broschüre "Shine through deuterium lamps offering wide wavelength
range in spectroscopy" beschriebenen und im Handel erhältlichen Durchscheinlampen
weisen einen metallischen, offenen Abschirmgehäuseaufbau auf. Dieser Abschirmgehäuseaufbau
umfasst mehrere Kammern in Kastenstruktur.
[0007] Nach
DE 41 20 730 A1 kann eine als Durchscheinlampe ausgebildete Niederdruck-Entladungslampe auch elektrodenlos
ausgeführt werden.
[0008] EP 0 685 874 A1 offenbart eine Deuterium-Entladungsröhre, bei der der Abschirmkasten-Aufbau eine
Entladungs-Abschirmplatte und eine Stützplatte aus Keramik aufweist und eine metallische
Frontabdeckung aus Aluminium, die vor der Entladungs-Abschirmplatte montiert ist.
Die Stützplatte hat einen konvexen Querschnitt und ein Durchgangsloch, das senkrecht
zu der Stützplatte an deren hinteren Abschnitt ausgeformt ist. In Durchgangslöcher
der Abschirmplatte sowie der Stützplatte sind Metallstifte eingesetzt. Ablagerungen
von verdampftem Elektrodenmaterial können zu Kurzschlüssen führen, weshalb hiergegen
vorbeugende Maßnahmen getroffen werden.
[0009] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Durchscheinlampe mit einem metallischen
Abschirmkasten bereitzustellen, die Abscheidungen vor der Durchgangsöffnung vermeidet
und die die Nachteile anderer Niederdruck-Entladungslampen nicht in Kauf nimmt, insbesondere
nicht ohne Elektroden ausgeführt wird oder der Problematik von Kurzschlüssen durch
verdampftes Elektrodenmaterial ausgesetzt ist.
[0010] Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass zur Lösung der Aufgabe lediglich die Umrandung
des metallischen Gehäuses oder Abschirmkastens, bzw. die für eine zusätzliche VIS-Lichtquelle
geschaffene Blendenöffnung aus elektrisch isolierendem Material bestehen muss.
[0011] Die Lösungen der Aufgabe sind in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben. Die abhängigen
Ansprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsformen.
[0012] Die erfindungsgemäß bereitgestellte Blende besteht aus einem elektrisch isolierendem
Material, insbesondere einer Keramik oder einem Glas oder einer Glaskeramik. Als Blendenmaterial
haben sich Oxidkeramiken bewährt, insbesondere Aluminiumoxid.
[0013] Die Blende wird an der Rückseite des offenen metallischen Gehäuses befestigt, insbesondere
klebemittelfrei gefasst. Als Rückseite wird der Einfachheit halber die der Lichtaustrittsöffnung
entgegengesetzte Seite bezeichnet, die für die zusätzliche Einspeisung von VIS-Strahlung
einer weiteren Strahlenquelle vorgesehen ist. Diese Rückseite weist vorzugsweise eine
Fassung zur Fixierung der Blende auf. Damit wird auf der der sichtbaren Lichtquelle
zu zuwendenden Seite des metallischen Gehäuseaufbaus, bzw. des Abschirmkastenaufbaus,
eine elektrisch isolierende Blende für das einfallende sichtbare Licht bereitgestellt.
Weitere elektrisch isolierende Gehäuseaufbau- oder Kastenaufbaubereiche sind erfindungsgemäß
nicht erforderlich. Insbesondere sollen erfindungsgemäß keine keramischen Strukturen
vorhanden sein, die für Ablagerungen von verdampftem Elektrodenmaterial empfänglich
sind und deshalb zu Kurzschlüssen führen können.
[0014] Die erfindungsgemäße Durchscheinlampe ist eine Niederdruck-Entladungslampe mit Wasserstoff,
insbesondere Deuterium, als Füllgas in einem Lampenkolben aus Quarzglas oder hochsilikatischem
Glas, insbesondere Borosilikatglas mit maximal 30 Gew.-% B
2O
3, mit einem darin angeordneten Gehäuse, welches eine Anode und eine Kathode enthält,
wobei sich zwischen beiden Elektroden wenigstens ein Blendenkörper aus hoch schmelzendem
Werkstoff mit Blendenöffnung zur Einschnürung der zwischen den Elektroden erzeugten
Bogenentladung befindet und die Kathode außerhalb der Achse eines von der Blende ausgehenden
Strahlenganges liegt. Auf der Rückseite (entgegengesetzte Seite der Lichtaustrittsöffnung)
befindet sich ein offenes metallisches Gehäuse, das als Fassung für eine nichtleitende
Blende vorzugsweise aus Oxidkeramik dient. Sie weist ein kontinuierliches UV-Spektrum
auf, weshalb sie für analytische Zwecke geeignet ist. Zur Ergänzung des kontinuierlichen
UV-Spektrums mit einem kontinuierlichen VIS-Spektrum, beispielsweise eines Halogenstrahlers,
ist eine VIS-Eintrittsöffnung erforderlich, die erfindungsgemäß als elektrisch isolierende,
insbesondere keramische Blende ausgeführt ist.
[0015] Als Material für das metallische Gehäuse hat sich Nickel oder Edelstahl bewährt.
Die metallische Rückseite ist als Halterung, insbesondere Fassung für die nichtmetallische
Blende ausgebildet.
[0016] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die
anliegenden Zeichnungen erläutert.
- Fig. 1
- zeigt eine perspektivische Darstellung eines Abschirmgehäuseaufbaus, der an einer
Stromdurchführung befestigt ist;
- Fig. 2
- zeigt einen Schnitt durch den Abschirmgehäuseaufbau und die Stromdurchführung der
Durchscheinlampe;
- Fig. 3
- zeigt eine erfindungsgemäße Fassung an der Rückseite des Metallgehäuses und eine dazu
passende Blende;
- Fig. 4
- zeigt Schnitte einer erfindungsgemäßen Durchscheinlampe.
[0017] Gemäß Fig. 4 weist das in einem aus Quarzglas bestehenden Lampenkolben 10 untergebrachte
Gehäuse 11 eine plattenförmige Anode 12 sowie eine heizbare Kathode 13 auf; unmittelbar
vor der Anode 12 befindet sich in Richtung der Achse 14 der Lichtaustrittsrichtung
eine Blende 15 aus hochschmelzendem Material wie zum Beispiel Molybdän, welche zur
Intensitätssteigerung eine Einschnürung des Entladungsbogens zwischen Anode 12 und
Kathode 13 vornimmt.
[0018] Unmittelbar vor der Kathode 13 befindet sich ein Abschirmblech 16. Die Kathode 13
ist in einem seitlichen Bereich angeordnet, um einen freien Strahlenaustritt entlang
der Achse 14 zu ermöglichen.
[0019] Bei der Deuteriumlampe gemäß Fig. 4 ist innerhalb eines zylindrischen, geschlossenen
Lampenkolbens 10 aus Quarzglas ein Nickelgehäuse 2 mit einer Blende 4 aus Aluminiumoxid
angeordnet. Im Nickelgehäuse 2 sind eine Anode, eine Kathode und eine Fokussier-Elektrode
angeordnet. Das Nickelgehäuse ist offen und vom im Lampenkolben 10 enthaltenen Deuterium
innen wie außen umgeben. Die Elektroden sind in einer für Deuteriumlampen mit Abschirmkasten
üblichen Weise angeordnet, ebenso ihre Stromzuführung.
[0020] Figur 3 zeigt in perspektivischer Darstellung den rückseitigen Teil des Abschirmgehäuseaufbaus
und eine dazu angepasste keramische Blende. Eine Deuteriumlampe enthält innerhalb
eines zylindrisch geschlossenen Lampenkolbens aus Quarzglas einen Abschirmgehäuseaufbau
aus Nickel. Dessen rückseitiger Teil 2 weist eine Fassung auf, die in Form von Sicken
3 ausgeführt ist. Eine Blende 4 wird durch die Sicken 3 der Fassung geführt und gehalten.
Die Sicken 3 der Fassung werden durch Prägetechnik erzeugt, so dass die beim Prägen
verschobene Materialebene eine Schiene zur Führung der Blende ergibt.
1. Durchschein-Niederdruckentladungs-Wasserstofflampe mit einem den Entladungsraum abschirmenden
metallischen Gehäuseaufbau in einem mit Wasserstoff gefüllten Lampenkolben, dadurch gekennzeichnet, dass in dem einer sichtbaren Lichtquelle zuzuwendenden metallischen Gehäuseteil (2) eine
Blende (4) aus elektrisch isolierendem Material befestigt ist.
2. Durchscheinlampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Blende am metallischen Gehäuse klebemittelfrei befestigt
ist.
3. Durchscheinlampe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Blende an der Rückseite des metallischen Gehäuses gehalten
ist.
4. Durchscheinlampe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Blende in einer Fassung an der Rückseite des metallischen
Gehäuses gehalten ist.
5. Durchscheinlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoff Deuterium ist.
6. Verwendung einer Durchscheinlampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für spektralanalytische
Anwendungen.
7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass spektralanalytische Anwendungen in einem Spektrometer ausgeführt werden.
8. Verwendung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchscheinlampe in Kombination mit einer VIS-Lampe angewendet wird.
1. Translucent low pressure discharge hydrogen lamp having a metallic housing structure
that shields the discharge space and is situated in a lamp bulb filled with hydrogen,
characterised in that a diaphragm (4) made of electrically insulating material is affixed in the metallic
housing part (2) that is to be directed at a visible light source.
2. Translucent lamp according to claim 1, characterised in that the electrically insulating diaphragm is affixed to the metallic housing free of
adhesive.
3. Translucent lamp according to claim 2, characterised in that the electrically insulating diaphragm is held on the rear of the metallic housing.
4. Translucent lamp according to claim 3, characterised in that the electrically insulating diaphragm is held in a socket on the rear of the metallic
housing.
5. Translucent lamp according to any one of the claims 1 to 5, characterised in that the hydrogen is deuterium.
6. Use of a translucent lamp according to any one of the claims 1 to 5 for spectral analysis
applications.
7. Use according to claim 6, characterised in that spectral analysis applications are carried out in a spectrometer.
8. Use according to claim 6 or 7, characterised in that the translucent lamp is applied in combination with a VIS lamp.
1. Lampe à hydrogène à décharge basse pression translucide comprenant une structure de
boitier métallique qui protège une chambre de décharge dans un cône de lampe rempli
d'hydrogène, caractérisé en ce qu'un obturateur (4) en matériau électriquement isolant est fixé dans la partie de boitier
métallique (2) qui est à diriger vers une source de lumière visible.
2. Lampe translucide selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'obturateur en matériau électriquement isolant est fixé sans colle sur le boitier
métallique.
3. Lampe translucide selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'obturateur en matériau électriquement isolant est maintenu au dos du boitier métallique.
4. Lampe translucide selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'obturateur en matériau électriquement isolant est maintenu par sertissage au dos
du boitier métallique.
5. Lampe translucide selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'hydrogène est du deutérium.
6. Emploi d'une lampe translucide selon l'une des revendications 1 à 5, pour des applications
d'analyse spectrale.
7. Emploi selon la revendication 6, caractérisé en ce que les applications d'analyse spectrale sont effectuées dans un spectromètre.
8. Emploi selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la lampe translucide est employée en combinaison avec une lampe VIS.


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