DE2116205B2 - Hoechstdruck-quecksilberdampflampe als linienfoermige lichtquelle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Höchstdruck-Quecksilberdampflampe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bekannte Quecksilberdampflampen dieser Art, deren Kolben unter hohem Druck stehen, werden vielfach in Beleuchtungseinrichtungen eingesetzt, deren optimale Funktion eine möglichst punktförmige bzw. linienförmige Lichtquelle großer Leuchtdichte vorraussetzt. Beispielsweise dienen sie als Lichtquellen für Projektionszwecke und zur Belichtung der lichtempfindlichen Filme bei der Herstellung der Leuchtschirme von Farbbildröhren, Substraten für gedruckte Schaltungen usw. Beispielsweise beschreibt die GB-PS 4 86 502 eine Höchstdruck-Quecksilberdampflampe dieser Art, die einen relativ kleinen Entladungssäulendurchmesser aufweist. Dennoch stellt eine solche Lampe keine ausreichend linienförmige Lichtquelle dar, da der Durchmesser der Entladungssäule infolge der Brechung der austretenden Strahlung an der zylindrischen Außenfläche des Lampenkolbens größer erscheint, als er tatsächlich ist. Damit sinken aber auch die erreichbaren Leuchtdichtewerte.

Die US-PS 18 58 497 zeigt Gasentladungslampen, wie Neonröhren und dergleichen, die mit Niederdruck arbeiten. Anstelle der bei Niederdruck normalerweise verwendeten dünnwandigen Lampenkolben sollen die Kolben hier zugleich die Funktion eines speziellen optischen Systems übernehmen, wozu sie eine dickere Wandstärke aufweisen, die über den Umfang des Kolbenquerschnitts variiert. Dadurch soll der Austritt von Lichtbündeln bestimmter Gestalt erreicht werden. Bei einem Ausführungsbeispiel hat die Kolbenaußenfläche zwei Flächen geringerer Krümmung, die im wesentlichen senkrecht zueinander stehen und eine Helligkeitserhöhung in der Symmetrieachse dieses optischen Systems erreichen lassen. Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Kolbenaußenfläche eine ebene Fläche als Lichtaustrittsfläche und eine reflektierende rückseitige Fläche parabolischen Profils auf, so daß ein relativ breites Lichtbündel aus im wesentlichen parallelen Lichtstrahlen austritt. In beiden Fällen erscheint der Durchmesser der Entladungssäule größer, als er in Wirklichkeit ist.

Schließlich betrifft die US-PS 24 45 012 mit Niederdruck arbeitende Gasentladungseinrichtungen für allgemeine Beleuchtungs- und Reklamezwecke, bei denen Profilsiücke aus transparentem dielektrischem Material zum Aufbau von Entladungskanälen für die Gasentladung miteinander verklebt werden. Bei den einkanaligen Anordnungen entspricht das Profil des Entladungskanals dem Profil der Außenfläche des Kolbens und hat Kreis- oder Halbkreisform. Für Höchstdruck-Quecksilberdampflampen sind diese bekannten Kolbenkonstruktionen nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Höchstdruck-Quecksilberdampflampe der im Oberbe- ·"· griff des Patentanspruchs angegebenen Gattung zu schaffen, deren Entladungssäule ihrem tatsächlichen kleinen Durchmesser entsprechend linienförmig nach außen in Erscheinung tritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im ίο kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Mitteln gelöst. Das aus der Strahlungsebene austretende Licht gibt mit seinem Strahlenverlauf den tatsächlichen Durchmesser der Entladungssäule wieder. Außerdem hat das austretende Licht infolge der I) brechenden Wirkung an dieser Austrittsfläche einen größeren Austrittswinkel als bei Ausnützung eines gleich großen Austritts und durchgehend zylindrischer Kolbenaußenfläche. Die erfindungsgemäße Höchstdruck-Quecksilberdampflampe kommt daher einer 2ü linienförmigen Lichtquelle sehr nahe und ist für Apparate hervorragend geeignet, die eine äußerst schmale Lichtquelle mit großem Austrittswinkel verlangen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Be-2^r) Schreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Beleuchtungsvorrichtung mit einer im Schnitt dargestellten herkömmlichen Quecksilberdampflampe,

Fig.2 eine Schnittansicht längs der Linie H-Il von Fig.l,

Fig.3 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäß aufgebauten Höchstdruck-Quecksilberdampflampe,
und

F i g. 4 eine grafische Gegenüberstellung der Leuchtdichteverteilung einer erfindungsgemäßen und einer herkömmlichen Quecksilberdampflampe.

Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte herkömmlich aufgebaute Beleuchtungseinrichtung besteht aus einer Grundplatte 1 mit Halterungen, einer unter hohem Druck stehenden Quecksilberdampflampe 2, die im wesentlichen parallel zur Grundplatte 1 gehalten wird, und einem abgedichteten Quarzglaskolben 3 der Lampe. Der Quarzglaskolben 3 besitzt einen zylinderförmigen Teil 4 mit einem Innendurchmesser Φι und einem Außendurchmesser Φ₂, wobei eine im Hohlraum erzeugte Bogensäule als Primärlichtquelle dient. Der aus irgendeiner durch Pfeile in F i g. 2 angegebenen Richtung gesehene augenscheinliche Innendurchmesser μ Φ₃ des Kolbens 3 ist infolge der Lichtbrechung durch die Außenfläche des Kolbens 3 größer als der wirkliche Innendurchmesser Φ\. Demzufolge erscheint auch der Durchmesser der Bogensäule verhältnismäßig groß.

Demgegenüber besitzt die in Fig.3 dargestellte « erfindungsgemäß aufgebaute Höchstdruck-Quecksilberdampflampe einen Quarzglaskolben 13, bei dem die Kolbenaußenfläche eine Abflachung 14 parallel zur Achse P des Kolbens 13 aufweist. Diese Abflachung 14 bildet die Strahlungsebene der Lichtquelle. Ihre hü Breite W ist größer als der Innendurchmesser Φ, und erstreckt sich über diesen. Die Abflachung 14 entsteht durch Schneiden oder Schleifen oder andere Bearbeitung des Kolbens einer gewöhnlichen, unter hohem Druck stehenden Quecksilberdampflampe. Wahlweise b5 kann die Abflachung auch zugleich mit der Herstellung des Kolbens 13 ausgebildet werden.

Bei der vorstehend beschriebenen Quecksilberdampflampe ist der durch die Abflachung 14 gesehene

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augenscheinliche Innendurchmesser 0j gleich dem Innendurchmesser Φι. Demzufolge ist der augenscheinliche Durchmesser der innerhalu des Kolbens 13 entstehenden Lichtbogensäule kleiner als der herkömmlicher Quecksilberdampflampen. Innerhalb der Figur bezeichnet der Kennbuchstabe a einen Lichtbogen, während das Maß D die Größe der Abflachung 14 bestimmt.

Die Quecksilberdampflampe ist in der Weise auf der Grundplatte montiert, daß die Abflachung 14 als Strahlungsebene dient. In Fig. 4 wird ihre prozentuale Leuchtdichteverteilung mit der durch eine herkömmliche Lampe erreichten verglichen. Aus der Darstellung ist zu ersehen, daß die durch die Kurve A dargestellte Leuchtdichteverteilung der erfindungsgemäßen Lampe hinsichtlich Zentrierfähigkeit weit über der mit der Kurve B dargestellten Leuchtdichteverteilung der herkömmlichen Lampe liegt. Die Ordinate C stellt eine gerade Linie dar, die senkrecht zur Achse Pdes Kolbens und durch das Zentrum des Kolbens verläuft. Auf der Abszisse ist der radiale Abstand vom Kolben aufgetragen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Höchstdruck-Quecksilberdampflampe als linienförmige Lichtquelle mit einem dickwandigen, zylinderrohrförmigen Lampenkolben, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenaußenfläche als Strahlungsebene eine Abflachung (14) parallel zur Kolbenachse aufweist, durch die lediglich die direkt von der Entladungssäule kommende Strahlung austritt, wobei die Breite (W) der Abflachung (14) größer ist als der Innendurchmesser (Φ\) des Lampenkolbens (13).