氣體放電燈以及氣體放電燈的應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及氣體放電燈、尤其是氘燈，具有利用氣體填充的燈泡和燈泡內的裝置，包括:電極殼體，所述電極殼體具有由沒有導電能力的材料制成的前部的殼體部件、后部的殼體部件和將所述前部的殼體部件與所述后部的殼體部件分開的殼體間壁，其中，所述前部的殼體部件包括陰極、布置在所述陰極前的陰極屏蔽窗和光出射窗，所述光出射窗將由放電引起的光向外發射，并且其中，所述后部的殼體部件容納陽極，所述陽極與所述前部的殼體部件中的光出射窗位于光學軸線A上。
[0002]此外，本發明涉及將氣體放電燈用于分析的目的的應用。
【背景技術】
[0003]使用氣體放電燈作為用于產生可見的、紫外的或者紅外的范圍中的光學輻射的光源。所述氣體放電燈由利用填充氣體填充的燈泡構成，在所述燈泡中布置兩個電極(陰極和陽極)。在所述電極之間施加電壓時發生與光學輻射的發射關聯的氣體放電。
[0004]所述氣體放電引起所述填充氣體內的等離子體狀態。所述等離子體部分地或者完全由自由的帶正電微粒和帶負電微粒(離子、電子)構成，其運動通過所述兩個電極之間的場的強度以及通過所述燈泡內陰極和陽極空間的特別的實施方案被影響。
[0005]氘燈(填充氣體氘)通常如下構造，從而在運行期間，來自所述陰極空間以及來自陰極和陽極之間的等離子體電弧的區域的微粒能夠通過所述光出射窗到達由玻璃制成的燈泡上。在那兒發生所述燈泡的玻璃的變化，這引起光吸收和散射并且由此明顯減少燈的壽命O
[0006]現有技術:
由EP O 700 072 A2已知一種所述類型的氣體放電燈，所述氣體放電燈示出改善的、穩定的光收益。所述燈具有由石英玻璃或者由其它的允許UV通過的玻璃制成的燈泡并且具有殼體，所述殼體的后部的部件和所述殼體的殼體間壁由陶瓷構成。所述陽極位于所述殼體的后部的部件中，直接在所述殼體間壁中的開口之后，被稱作聚焦電極(focusingelectrode 26)的成型體部分地伸入所述開口中。所述殼體前部部件由金屬制成并且具有光出射窗。所述殼體前部部件被稱作前電極(front electrode 23)。陰極區域位于所述殼體的前部的部件中，其中，所述陰極由所謂的陰極盒子(cathode box)圍繞，所述陰極盒子由所述前電極(殼體前部部件)的側翼和陰極開槽電極(cathode slit electrode 27)形成。所述陰極盒子在陰極空間中引起可靠的點火以及穩定的勢，由此，運行狀態在關于從所述陰極經由所述成型體(聚焦電極26)至所述陽極的電荷載體路徑的保持和方向方面獲得穩定性。在等離子體形成的條件下一旦觸發放電，如下設定用于調節所述氣體放電燈的期望的發光強度(Leuchtkraft)的電路，使得所述成型體的勢為負或者為零，由此能夠優化從陰極至陽極的放電引導(En t ladungsf Iihrung )和所述等離子體的形式。
[0007]DE 10 2008 062 410 Al涉及氘燈，其中二次放電(Nebenentladung)和在將陰極和陽極之間的放電路徑聚焦的成型體處隨之出現的腐蝕得到避免。根據DE 10 2008 062410 Al的圖2，所述殼體前部部件和所述間壁由陶瓷構成，殼體背壁由金屬構成。所述前部的殼體部件中的陰極部分地由陶瓷的殼體前部圍繞，額外地設置金屬的陰極屏蔽窗。所述成型體和所述陰極屏蔽窗彼此電絕緣，從而不產生次生電流。陶瓷的殼體前部部件具有用于輻射出射的開口，在不利的情況下，來自等離子體的帶電的微粒也能夠經由所述開口到達燈泡表面上。在根據DE 10 2008 062 410 Al的其它的變型方案中，僅僅陰極空間或者說陰極屏蔽窗由電絕緣的材料構成，整個殼體、間壁以及成型體反之由金屬構成。在氘燈的該構造中也避免了次生電流的產生。所述金屬的殼體前部部件具有用于朝著所述燈泡的方向輻射出射的開口，所述開口在該情況下設有光闌狀的附加機構(Vorsatz)。因為所述附加機構與所述金屬的殼體形成一個單元，所以不能夠賦予所述附加機構獨立的電勢。在此，所述附加機構對于可能的濾板僅僅具有保持的功能。

【發明內容】

[0008]技術任務提出:
此處說明的放電燈具有以下缺點，即在運行期間，在所述電極殼體中釋放的來源于所述陰極空間或者陰極和陽極之間的等離子體電弧的區域的微粒能夠通過所述光出射窗到達由玻璃制成的燈泡上并且在那兒導致損壞。由此，氣體放電燈的強度或者壽命明顯減少。所述微粒能夠如下改變燈泡的玻璃，使得發生光吸收和/或光散射。
[0009]因此，本發明的任務為，提供在運行中顯示燈泡材料沒有損壞并且由此引起所述燈的強度和壽命提高的氣體放電燈。此外，所述氣體放電燈在制造中應該簡單并且成本低廉。
[0010]發明的總體說明:
根據本發明，該任務從開頭提到的類型的氣體放電燈出發通過以下方式得到解決，即在所述光出射窗前在外部布置具有能夠調節的電勢的出射光闌，所述出射光闌帶有光闌開口，其中，所述光闌開口在所述光出射窗的投影中處于所述光學軸線A上并且與所述光出射窗具有間距。
[0011]根據本發明的氣體放電燈包括用氣體、尤其是氘填充的燈泡，其中，在所述燈泡內布置電極殼體，所述電極殼體具有由沒有導電能力的材料制成的前部的殼體部件、后部的殼體部件和將所述前部的殼體部件和所述后部的殼體部件分開的殼體間壁。具有陰極和布置在所述陰極前的陰極屏蔽窗的陰極空間位于所述前部的殼體部件中。具有陽極的陽極空間被放置在所述后部的殼體部件中。所述陽極對置于所述殼體間壁中的開口和所述前部的殼體部件中的光出射窗，從而所述陽極、所述殼體間壁中的開口和所述光出射窗位于光學軸線A上。由放電引起的光經由所述光出射窗向外發射。根據本發明，帶有光闌開口的、具有能夠調節的電勢的出射光闌在外面布置在所述前部的殼體部件處和所述光出射窗前。所述光闌開口位于所述光出射窗的投影中并且與所述光出射窗具有間距。由此，所述光闌開口的中點和所述光出射窗的中點位于所述氣體放電燈的光學軸線A上。所述出射光闌的電勢影響所述光出射窗的區域中的電場，從而實現一種保護所述燈泡免遭受來自所述電極殼體的有害的微粒的屏蔽。所述出射光闌的電勢可以與所述陰極屏蔽窗的勢處于相似的數量級中，然而其能夠不依賴于所述陰極屏蔽窗的勢得到調節。額外地，所述出射光闌的幾何結構起著作用，從而光出射窗和光闌開口之間的最小的間距是必要的，用以使屏蔽作用足夠地產生效果。所述出射光闌的幾何結構的情況和所述出射光闌的電勢的共同作用影響所述光出射窗區域中的電場，這又對來自等離子體的微粒(離子、電子)或者在燈運行期間在電極殼體中產生的微粒的運動起作用。由此，通過所述出射光闌的根據本發明的布置以及通過所述出射光闌的電勢阻止了由之前提到的微粒引起的燈泡材料的濺鍍效應(Sputtereffekt)或者其它的損壞，這在穩定的、高的光強度的情況下延長了燈的壽命。
[0012]本發明的有利的構造方式由從屬權利要求中得到。
[0013]在有利的構造方式中，本發明規定，所述出射光闌構造為U形輪廓，所述U形輪廓的柱板接觸所述前部的殼體部件并且形成到所述光出射窗的間距。使用U形輪廓作為出射光闌是關于裝配容易實現的解決方案。柱板長度能夠在標準構件中簡單地設計尺寸。所述光闌開口能夠在這樣的U形輪廓中預先通過沖壓成形安置，從而僅僅還要求定尺寸剪切對于相應的燈來說要求的作為出射光闌的U形輪廓。通常，所述U形輪廓略微布置在所述前部的殼體部件的整個高度上方，這關于所述出射光闌的屏蔽作用尤其積極地起作用。所述U形輪廓能夠在一個或者多個部位處具有用作緊固和/或接觸位置的凸緣(Ansatz)。然而，所述凸緣不影響所述U形輪廓的基本形狀。
[0014]所述出射光闌的替代的并且同樣優選的實施方式為環形的出射光闌。在所述環形的構造中，所述出射光闌包圍所述光出射窗，其中，關于最優地保護所述燈泡免遭受來自等離子體的可能的微粒的損壞方面，通過所述出射光闌的該實施方案產生的在所述光出射窗前的屏蔽空間能夠通過環形直徑和環形輪廓的選擇進一步構造。在此，證實有利的是，所述環形的出射光闌具有角輪廓，所述角輪廓的一個柱板確定到所述光出射窗的間距，或者，所述環形的出射光闌具有半圓輪廓，所述半圓輪廓的直徑確定到所述光出射窗的間距。無論所述出射光闌是U形輪廓，還是環形的種類(Natur)，所述出射光闌優選由金屬構成。金屬作為有良好導電能力的材料能夠以各種各樣的幾何的形狀供支配，從而金屬尤其適合作為用于所述出射光闌的材料。對于該使用優選的金屬是鎳或者鎳基合金。其它的金屬原則上同樣適用，只要導電能力、可加工性和燈泡中的環境溫度不限制或者排除所述其它的金屬的使用。
[0015]證實合適的是，光闌開口和光出射窗之間的間距為至少一毫米。所述出射光闌到燈泡的間距對于光出射窗和光闌開口之間的間距有限制性。然而，所述出射光闌與所述燈泡的直接的接觸必須避免，因為，這會導致所述燈泡處的機械的損壞并且由此會妨礙所述氣體放電燈的功能和壽命。另一方面，到所述光出射窗的Imm的最小的間距是必要的，用以在所述光出射窗前提供相對于燈泡形成一種屏蔽從所述電極殼體或者等離子體出射的微粒的空間。至少在光出射的區域中，關于燈泡的溫度的限制，所述屏蔽空間也具有其作用。
[0016]在本發明的有利的實施方式中，所述出射光闌的電勢能夠通過連接到位于電極殼體外的電壓源得到調節。利用該實施方式，所述電勢能夠不依賴于所述光出射窗區域中的和所述陰極屏蔽窗區域中的勢得到調節。這正好關于勢的精細調節(Feineinstel lung)是有利的。作為電壓源，例如實驗室電源是合適的，所述實驗室電源確保了低的電壓值直到高達100伏范圍內的電壓值的精確的調節。
[0017]用于調節所述出射光闌的電勢的替代的并且同樣優選的可行方案在于，所述電勢能夠通過與所述陰極屏蔽窗的連接得到調節。為此，出射光闌和陰極屏蔽窗之間的接觸是必要的。對于出射光闌和陰極屏蔽窗之間的電接觸重要的是，所述連接具有盡可能小的結電阻(Dbergangswiderstand)。所述電連接的位置是次要的。
[0018]有利地，出射光闌和陰極屏蔽窗之間的連接借助于至少一個金屬的鉚釘穿過所述前部的殼體部件實現，所述鉚釘同時將所述出射光闌機械地緊固在所述前部的殼體部件處。所述鉚釘連接確保了出射光闌和陰極屏蔽窗之間有