專利名稱：帶有含耐高溫金屬化合物的發(fā)光體的白熾燈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按照權利要求1的前序部分所述的帶有含耐高溫金屬化合物的發(fā)光體的白熾燈。尤其是帶有含碳化物的發(fā)光體的白熾燈，本發(fā)明尤其涉及具有由TaC制成的發(fā)光體的鹵素白熾燈或者其發(fā)光體含有TaC作為組份或者涂層的鹵素白熾燈。
背景技術：
從許多文章已知一種帶有含耐高溫金屬化合物發(fā)光體的白熾燈。至今尚未解決的問題是壽命非常有限。在WO-A01/15206中所提出的一種可能性在于，發(fā)光體與一個單獨的支撐支架連接。
用于解決發(fā)光體材料蒸發(fā)掉的問題的一個廣泛采用的方法在于應用循環(huán)過程。這時，向填充氣體添加其他化學物質(zhì)，它在較冷的范圍內(nèi)與蒸發(fā)的材料反應生成相對容易揮發(fā)不會淀積在燈泡壁上的化合物的。這種化合物在一個建設性的濃度梯度，亦即接近燈泡壁濃度高，接近發(fā)光體濃度低，向發(fā)光體的方向輸送。此時它們在接近發(fā)光體的高溫下分解，分解為發(fā)光體的材料和添加的化學物質(zhì)，該發(fā)光體的材料重新積聚發(fā)光體上。
示例(a)鎢-鹵素-循環(huán)過程從發(fā)光體蒸發(fā)的鎢在燈泡壁較低的溫度下化合為鎢的鹵素化物，它在約高于200℃的溫度下是揮發(fā)性的而不會淀積在燈泡壁上。以此防止鎢沉淀在燈泡壁上。鎢的鹵素化合物通過擴散和在給定情況下對流輸送回熱的發(fā)光體，在這里它們分解。這時釋放的鎢重新累積在該發(fā)光體上。然而，鎢一般不會輸送回它蒸發(fā)的同一位置，而是沉積在其他溫度位置，亦即，該循環(huán)過程不是再生的。一個例外是氟循環(huán)過程。
(b)TaC燈中的碳氫循環(huán)過程TaC分解時出現(xiàn)的氣態(tài)碳向燈泡壁方向輸送，其中它與氫反應生成諸如甲烷等碳氫化物。這個碳氫化物被輸送回熱的發(fā)光體，在這里它們又重新分解。這時碳重新被釋放出來并沉淀在發(fā)光體上。然而，該碳氫化物在1000°K的低溫下已經(jīng)分解，使得碳的反饋不能有目的地在發(fā)光體最熱的位置上進行。
當像在最后描述的示例中那樣發(fā)光體的蒸發(fā)相對較強，而進行循環(huán)過程的化合物只有在非常低的溫度下才是穩(wěn)定的，正如在最后的示例中的碳氫化物那樣時，這將導致發(fā)光體的迅速破壞，因為這使被蒸發(fā)的材料，正如最后示例中的碳，迅速貧化。總起來說，碳相對迅速地從發(fā)光體最熱的地方輸送到發(fā)光體較冷的地方或發(fā)光體的引出線(Abgaengen)，例如，這同樣可能通過匝間短路引起問題。輸送回來的碳只有非常小的一部分又回到燈絲最熱的位置(再生度非常低)。此外，不言自喻，碳與氫到碳氫化物的逆反應只有在氫相對較大的過剩時才會足夠迅速地進行，來避免燈泡發(fā)黑。
總而言之，在像TaC燈這樣的一些情況下使用循環(huán)過程，其中(a)首先發(fā)光體的材料相對迅速地蒸發(fā)或被輸送走，和(b)其次蒸發(fā)的材料只有在非常低的溫度下才變?yōu)榛衔铮@對于許多應用情況是不足夠的，因為材料僅僅非常小的部分返回它被輸送走的地方，這使發(fā)光體迅速破壞。
作為解決該問題的可能性在WO-A03/075315中描述了由儲庫中再生發(fā)光體。由該儲庫繼續(xù)不斷地蒸發(fā)一種化學物質(zhì)，它重新向該發(fā)光體送入貧化的同一物質(zhì)。例如，描述了如何使由用有機化合物(例如，丙酮)浸漬過的聚合物制成的TaC發(fā)光體再生。這時，氣相永久地引入還含有碳的化合物；這時，繼續(xù)不斷地提供碳，可以重新代替從發(fā)光體蒸發(fā)掉的碳。這時的缺點是，通過永久引入化合物繼續(xù)不斷地改變氣相和發(fā)光體的成份；這樣燈便幾乎不可能在穩(wěn)定的狀態(tài)下工作。氣相中碳的濃度不斷上升，最后使碳沉積在不適當?shù)牡胤剑绨l(fā)光體的端部或者最后還引向燈泡壁。發(fā)光體中碳的富化也不值得企望，因為這時發(fā)光體的特性繼續(xù)不斷地改變。氣相中氫的富化通過提高導熱率導致發(fā)光體加劇冷卻。
總而言之，用從儲庫不斷蒸發(fā)出來的化合物，不可能使燈穩(wěn)定工作，因為氣相的成份和在給定情況下發(fā)光體的成份連續(xù)改變。
作為另一個可能性，WO 03/075315描述了兩個交替工作的發(fā)光體的相互再生。這里碳從一個在高溫(超過3000°K)下工作的″激活的″發(fā)光體永久蒸發(fā)掉，并向第二個在相對較低的溫度(約為或低于2000°K)下工作的″非激活″的發(fā)光體輸送，在這里沉淀或積聚。若該″激活的″發(fā)光體碳貧化，則進行切換；原先″非激活的″發(fā)光體在較高的溫度下工作，原先″激活的″發(fā)光體保持在較低的溫度下。這時，現(xiàn)在″非激活的″發(fā)光體從″激活的″蒸發(fā)碳的發(fā)光體再生。這里的缺點是，人們需要兩個發(fā)光體，必須長期在它們之間切換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務是，提供一種按照權利要求1的前序部分所述的帶有含耐高溫金屬化合物，特別是碳化物的發(fā)光體或者還含有金屬的發(fā)光體的白熾燈，它使長壽命成為可能，并解決發(fā)光體蒸發(fā)成分貧化的問題。
這個任務通過權利要求1的特征解決。特別是有利的配置處于從屬權利要求中。
耐高溫金屬化合物的概念意味著熔點接近鎢的熔點，部分地甚至高于鎢的熔點。發(fā)光體的材料優(yōu)選是TaC或者Ta2C。但Hf、Nb或Zr的碳化物和此外這種碳化物的合金也適用。另外有這種類型金屬的氮化物或者硼化物。這些化合物都有一個特性，即由該材料制成的發(fā)光體在工作中至少一個元素貧化。但是按下面描述的原理同樣可以應用于由金屬制成的發(fā)光體。因此，要理解，下面采用的概念不限于金屬化合物，而只是作為范例而已。其中所涉及的陳述類似地也可以應用于金屬。
若一個發(fā)光體在較高的溫度下工作，則根據(jù)發(fā)光體材料的性能，會導致材料或材料的組份被蒸發(fā)掉。蒸發(fā)掉的材料或其組份例如，通過對流、擴散或者熱擴散輸送走，沉淀在燈中的其他位置，例如，燈泡壁或支架部分。材料或其組份的蒸發(fā)會導致發(fā)光體的快速破壞。在燈泡壁上淀積的材料使光透射率急劇下降。
示例(a)在傳統(tǒng)的白熾燈中從鎢燈絲蒸發(fā)的鎢被輸送至燈泡壁并在那里淀積。
(b)在較高的溫度下工作的碳化鉭發(fā)光體分解，產(chǎn)生在比TaC低的溫度下熔化的脆性的低碳化物Ta2C和氣態(tài)碳，氣態(tài)碳被輸送至燈泡壁并在那里淀積。
所提出的任務在于，采取適當?shù)拇胧┌寻l(fā)光體的蒸發(fā)減到最小，或使之逆行。
為了防止發(fā)光體蒸發(fā)組份貧化，從外部把蒸發(fā)組份調(diào)節(jié)到這樣的濃度，在理想的情況下蒸發(fā)和升華保持平衡，以此使發(fā)光體的有關組份既不貧化又不富化。所需濃度的調(diào)整通過包含該有關組份的材料的從一個源到一個阱(Senke)中的連續(xù)輸送實現(xiàn)。通過繼續(xù)不斷地沉積從該源補充的材料避免氣相成份的改變，并使發(fā)光體在恒定的狀態(tài)下工作成為可能。
在帶有TaC發(fā)光體的燈的一個可能的設計形式下，該源由固體或者液體碳氫化物組成，它這樣地裝入該燈內(nèi)，使得通過該源材料構成氣態(tài)碳氫化物的一定的蒸氣壓力。這種碳氫化物通過擴散或對流在燈內(nèi)部被輸送，其中在該發(fā)光體附近的較高的溫度下分解。以此該發(fā)光體處于富含碳的氣氛中，以此防止發(fā)光體分解。這時，在理想的情況下，該發(fā)光體既不向周圍給出碳，又不使其中碳富化。換句話說，在發(fā)光體上在碳的淀積和碳的蒸發(fā)之間達到平衡狀態(tài)。在燈泡壁附近較低的溫度下碳重新與氫反應變回碳氫化物。在適當?shù)臏囟认卵b入的，例如，由鐵、鎳、鈷、鉑或鉬等材料制成的表面積足夠大的金屬絲上，碳氫化物分解，沉積出固體碳(炭黑)。這個過程大致對應于工業(yè)化學已知的碳氫化物在適當?shù)拇呋瘎┫碌臒崃?，其中在這種情況下，與化學工業(yè)的裝置中反應的進行相反，希望碳沉積在催化劑上。以此總體上，碳繼續(xù)不斷地從源選出并重新淀積在阱內(nèi)。以此該燈的發(fā)光體既不碳富化，又不碳貧化；此外，氣相中的碳濃度保持恒定。
優(yōu)選用氫進行類似的處理。在較高的溫度下透氣的石英燈泡壁起氫阱的作用。在較低的溫度下出現(xiàn)的氫可以用碘捕獲(反應為碘化氫)；這時出現(xiàn)的碘化氫在燈的維護上并非關鍵，因為它既不參與金屬碳化物的化學(反應)，又不改變填充氣體的物理特性。與所釋放的氫結合(亦即，氫用的阱)的另一個可能性在于使用金屬，例如，鋯或鉿或鈮或鉭，它們在適當?shù)臏囟认隆逦鍤洹?br> 應該再一次指出，阱的存在對于燈的功能是重要的。沒有碳和氫用的阱時，不論氣相還是發(fā)光體，各自的元素都會富化；其后果是燈的工作數(shù)據(jù)改變。
特別是在最后一節(jié)描述的輸送過程可以與一個或多個循環(huán)過程重疊。例如，當在一個帶有TaC發(fā)光體的燈中，穩(wěn)定的碳，部分以碳氫化物的形式，從源到阱輸送時，通過加入含鹵素的化合物可以使這個輸送過程與鉭-鹵素-循環(huán)過程重疊，這將阻止從發(fā)光體蒸發(fā)的鉭沉積在燈泡壁上，并至少部分地送回發(fā)光體，例如，正如在尚未公開的德國專利申請DE-Az 103 56 651.1中描述的。明確地論及了這一點。另外，對于TaC燈可以設想，所描述的碳從源到阱的永久輸送與碳循環(huán)過程，例如，C-H-，C-鹵素-，C-S-或C-N-循環(huán)過程重疊，正如在申請DE-Az 103 56 651.1中描述。
用作阱的金屬可以例如，采取焊接在支架上或電流引入線上的導線或者小板的形式，或者直接纏繞在電流引入線上，或者例如，采取金屬線的形式直接絞在一起。特別是在應用起催化劑作用的金屬作為阱時，重要的是，為了保持催化劑的有效性，這種金屬表面要足夠大，因為該表面繼續(xù)不斷地被碳覆蓋(催化劑的″中毒″)。以用作阱的金屬在燈絲引出線或電流引入線上形成覆層也是另一個實施形式。
在另一個實施形式中，采用元素碳作為碳源。例如，這可以采取碳壓制品、石墨纖維或者在襯底上沉積炭黑的形式，采取DLC或者石墨的形式的金剛石。碳保持在″中等″溫度上，該溫度必須剛好這樣大，使得在熱發(fā)光體的位置上所得到的碳蒸氣壓力導致一個大致對應于碳化鉭的碳平衡蒸氣壓力的碳分壓。從而在碳化鉭制發(fā)光體上使碳的淀積和碳的蒸發(fā)保持平衡；于是避免發(fā)光體脫碳。若碳到達燈泡壁附近較冷的范圍，則與氫或者還有鹵素反應生成(在給定情況鹵素化的)碳氫化物；以此防止碳在燈泡壁上沉積。這時在催化劑上進行碳氫化物的分解，這時，碳在催化劑表面上的淀積并重新釋放氫。在這種情況下人們不需要氫阱，或在給定情況下不需要鹵素，它只能阻止碳沉積在燈泡壁并把以碳氫化物形式化合的碳輸送到催化劑。氫或在給定情況下的鹵素在這里只用來起輸送碳的輸送介質(zhì)作用，而且不消耗。總體上說，在這種情況下碳從碳源(碳壓制品、石墨纖維、DLC等金剛石、石墨層、炭黑等)輸送到碳阱(例如，鎳、鐵、鉬的金屬絲)，它在這里重新淀積。
在碳源的一個實施例中，碳淀積在做成燈絲的金屬碳化物制的發(fā)光體的某些繞組上。碳的淀積優(yōu)選在燈絲的外部繞組上在低于發(fā)光體中間的溫度下進行。因為純碳的碳蒸氣壓力大于碳化鉭的碳蒸氣壓力，所以純碳制成的源在低于熱燈絲中部的溫度下安裝。以此應該盡可能調(diào)節(jié)并達到熱燈絲的中間的碳平衡蒸汽壓力，使得發(fā)光體上部不出現(xiàn)驅動碳輸送的碳分壓梯度。
最后描述的做法還利用來避開燈輸送到用戶時碳化鉭抗碰撞強度相對較低方面的問題。避開這個問題用的一個選項在于，增碳只有在燈輸送到客戶之后焙燒時完成，而且首先還要在TaC制的發(fā)光體中至少留下一個鉭芯。為了在客戶處結束增碳，人們必須在焙燒該燈時給尚未完全充分增碳的發(fā)光體送入大量碳。人們以氣態(tài)碳氫化物的形式在氣體氣氛中，或者以連續(xù)蒸發(fā)的固體碳氫化物形式存儲這大量的碳，于是在增碳反應時釋放非常大量的氫，這時由于導熱性提高對燈的效率起負面的作用。因為與碳氫化物的反應尚未完全進行，釋放出來的碳數(shù)量巨大，它必須保持在氣相中，這同樣是一個問題?？梢杂盟枋龅姆椒ū荛_這個問題，其中使尚未完全充分增碳的發(fā)光體處于從碳源出發(fā)的碳流的一個連續(xù)流動中。沒有用來增碳的碳與氫反應變?yōu)樘細浠?，以此防止碳沉積在燈泡壁上。該碳氫化物最后在催化劑上重新分解，沉淀沒有使用的碳并釋放氫。這時，有相對較少的氫就行，因為它不會被消耗掉，而只用來把碳輸送到碳阱。特別是這時氫的數(shù)量仍舊是恒定的，而且永遠不會在增碳的同時增加。若在較高的燈泡溫度下，特別是在燈泡用石英玻璃制造時，氫的透氣性不再能夠忽略不計，可以在燈泡壁附近用碘重新捕獲氫，變?yōu)榈饣瘹?，并穩(wěn)定下來。
實現(xiàn)碳源的另一個可能性在于應用一種施加碳化鉭涂層的碳纖維。在高的工作溫度下碳通過碳化鉭層擴散進去；從而避免該碳化鉭層碳貧化。然而，不采取對策時，以此釋放入氣體空間的碳會導致燈泡壁快速發(fā)黑。通過用氫截獲碳可以在不太高的燈泡溫度下防止燈泡發(fā)黑。但是，為了使碳盡可能在它沉積在燈泡壁上之前完全被″截獲″，需要非常大量的氫。使碳氫化物在保持適當溫度的催化劑上，例如，鎳、鐵等制成的金屬絲上分解，就可以避免這一點。這時，碳淀積在鎳絲上，而同時重新釋放氫，可供與其他碳反應時使用，因而氫只用作″載體″，以便通過形成碳氫化物截獲從發(fā)光體輸送來的碳，并將其輸送到碳阱(例如，鎳、鉬等等金屬絲)?？傮w上說，在這個輸送機制下不消耗氫，亦即，只要有相對少量的氫即可。應用這樣大量的氫時，燈的效率大大降低。配置源的另一種可能性是，用會貧化并應該由源重新引入的材料來鍍發(fā)光體，然后在該層上再從外部形成一個發(fā)光體本身材料的層。例如，若發(fā)光體由諸如碳化鉭或者碳化鉿等金屬碳化物組成，則在由金屬碳化物制成的發(fā)光體的表面上淀積一個碳層。然后，在該碳層上再形成一個金屬碳化物層。若在燈工作時從外部的金屬碳化物層蒸發(fā)碳，則立即從內(nèi)部封閉的碳層補充擴散碳，并防止外部金屬碳化物層碳的貧化。在這方面該工作方式與帶有金屬碳化物涂層的碳纖維的工作方式正好相似。然而，采取這種做法的優(yōu)點是，在制造發(fā)光體時可以廣泛利用在鹵素燈結構上建立的加工工藝。碳涂層的形成例如，可按照桿燈(Staengellampe)的CVD-法進行，例如，通過甲烷(1巴壓力)在發(fā)光體上約2500°K的溫度下分解。例如，通過諸如鹵素化鉭和甲烷等金屬鹵素化物同時熱分解，采用CVD-法時施加由金屬碳化物組成的外層；自然還可以應用其他金屬化合物或碳氫化物作為前體。通過調(diào)整適當?shù)脑蓟衔锏幕瘜W計算比例便可以直接把該金屬碳化物淀積在發(fā)光體的表面上，例如，按照TaCl5+CH4+xH2-＞TaC+5HCl+(x-1/2)H2。在這里氫用來避免炭黑的沉積。還可以只讓金屬淀積在由碳組成的發(fā)光體表面上，而且這時只在一個例如，包含甲烷的氣氛中進行反應(亦即，增碳)，其中從包含外部碳的氣氛和從內(nèi)部來自碳層進行增碳。然而，采用這種方法的缺點是，金屬轉變?yōu)榻饘偬蓟飼r出現(xiàn)的體積變化引起相對較大的層應力。因此，金屬和碳優(yōu)選按化學計算比例同時沉積。
在最后描述的實施例中，制作金屬碳化物內(nèi)部材料(例如，金屬絲)的材料與制作金屬碳化物外層的材料不一定必須是相同的。例如，內(nèi)部金屬絲由碳化鉭制組成，而同時在外面施加在碳層上的層由碳化鉿或者HfC-4TaC合金組成。HfC或HfC-4TaC合金的蒸汽壓力小于純碳化鉭的。然而因為鉿的價格明顯地比鉭昂貴，所以用這樣的方法可以明顯地減少鉿的用量。
作為碳的另一個源可以考慮帶有碳的燒結材料，例如，正如美國專利3405328所描述的。在那里描述，正如通過高溫和高壓下的燒結過程，在壓蒸釜中可以制造金屬碳化物例如，帶有已熔化的碳的碳化鉭。這時應該用作發(fā)光體材料的這種材料，包含的碳明顯地多于按照TaC的化學計算預期的。此外，在該專利中，為了提高發(fā)光體的抗碰撞強度，還描述不同的碳化物混合物的應用。
作為碳阱的另一個選項可以考慮例如，鎢、鉭、鋯等金屬，它們在適當?shù)臏囟认滦纬商蓟?。這種金屬的工作溫度尤其取決于來自發(fā)光體的碳流；一般溫度是在1800℃和2500℃之間的范圍內(nèi)。為了阻止碳沉積在燈泡壁上并將其輸送到碳阱，優(yōu)選在使用這種金屬時采用氫。若拒絕用氫，則當它在它的從發(fā)光體的路徑上偶然沒有碰到形成碳化物的金屬時，從發(fā)光體輸送來的碳便淀積在燈泡壁上。附加地使用氫時，碳首先與氫反應為碳氫化物例如，甲烷，這時它在形成碳化物的金屬上重新分解，碳過渡到形成碳化物的金屬并釋放氫。
碳氫化物分解用的其他可能的催化劑是鋁、鉬或鎂的硅酸鹽。
作為碳源應用的另一個可能性，還可以考慮應用碳化鉭或其他碳化物。若人們把一個不通過電流的碳化鉭制的棒加熱至大約與發(fā)光體相應的溫度，則在該碳化鉭上面直接建立適當?shù)奶计胶庹羝麎毫?，其中發(fā)光體不再進行碳的蒸發(fā)或者沉積。例如，這可以這樣實現(xiàn)，其中把碳化鉭制的棒/絲在內(nèi)部繞在碳化鉭制的燈絲的軸上(類似一個帶有內(nèi)部反饋的燈絲，正如IRC燈所采用的，但是在金屬碳化物燈中燈絲軸上的金屬絲不通過電流)，其中引導電流的由TaC金屬絲組成的燈絲的繞組不可以接觸TaC制的不引導電流的棒接觸，以免短路。該棒必定處于和相鄰的繞組實際上相同的溫度。它無論如何都不可以明顯地比相鄰的繞組冷，亦即，例如，必須通過選擇足夠小的直徑，限制沿著該棒引走的熱量。通過該棒建立碳的平衡蒸汽力。碳在徑向向外方向上的濃度梯度在引導電流的TaC燈絲旁邊經(jīng)過輸送到燈泡壁。TaC燈絲的各個繞組處于穩(wěn)定的碳流中，其中碳分壓對應于燈絲的平衡壓力。該向外輸送的碳在燈泡壁附近重新與氫反應生成碳氫化物，后者然后在一個適當?shù)拇呋瘎┳饔孟路纸?，如上所述，碳沉積并釋放氫?？傮w上說，以此來自處于燈絲軸上的TaC制的棒的碳，繞過TaC燈絲繞組上，輸送到碳阱，其中該碳分壓約對應于各個繞組上的碳的平衡壓力，并以此使TaC組成的繞組變得穩(wěn)定。換句話說，由TaC燈絲各個繞組蒸發(fā)和向外輸送的碳用從內(nèi)部通過TaC棒蒸發(fā)的碳代替。應用TaC制的棒比起應用例如，純碳制的棒，其優(yōu)點在于，在同一溫度下純碳上面形成的碳蒸氣壓力比碳化鉭上面形成的高一個數(shù)量級，以此在這種情況下會產(chǎn)生一個強得不必要的碳輸送，部分甚至碳淀積在TaC燈絲上。在燈絲軸上應用TaC棒的優(yōu)點在于，它的溫度分布曲線盡可能剛好和燈絲的對應，這時TaC燈絲的各個繞組自動建立一個防止發(fā)光體分解的碳平衡壓力。
作為碳源除碳本身和碳氫化合物外，還可以考慮碳與其他元素的化合物。
例如，優(yōu)選可以采用含有碳和氟的聚合物，其例如在四氟乙烯C2F4聚合時形成(例如聚四氟乙烯PTFE，杜邦公司的商品名為″Teflon(聚四氟乙烯)″)。該化合物分解時在氣相中出現(xiàn)的化合物，例如，CF4、C2F4等等，只在接近發(fā)光體的最高溫度下才分解并在這時釋出碳和氟。這時，優(yōu)點是碳特別或實際上只在溫度高的地方釋放。以此使碳有目標地輸送到發(fā)光體溫度高的地方。由于有目的地流回溫度較高的地方，在這里可以用相對較小的碳流或分壓相對較小的氣態(tài)C-F-化合物工作。所釋放的氟在壁上反應為氣態(tài)SiF4，但是它這時幾乎不干預反應的發(fā)生，而且不像氫由于導熱率增大對燈的效率起負面作用。這時釋放的碳只要它不在壁上反應形成CO時用盡，便可以借助于輸送伴侶，諸如氯首先在較冷的區(qū)域重新結合，并這時在熱的金屬絲上重新分解，其中碳重新淀積，釋放氯(碳阱)。因為在該壁反應中兩個F-原子釋出一個O-原子，而在聚四氟乙烯中約每兩個F-原子產(chǎn)生一個C-原子，碳進一步與在壁反應中釋放的氧反應轉變?yōu)镃O。
本發(fā)明特別適用于電壓最高50V的低壓燈，因為為此所需要的發(fā)光體可以做得體積相對較大，而且所用的導線直徑優(yōu)選在50μm和300μm之間，特別是最大150μm，用于最大功率100W的一般照明用途。粗達300μm的導線特別是在照相光學用途上最大使用1000W功率。特別是本發(fā)明優(yōu)選使用單面擠壓變形的燈，因為在這里發(fā)光體可以保持相對較短，這同樣減少斷裂趨勢。但是也可以應用于雙面擠壓變形燈和電網(wǎng)電壓工作的燈。棒的概念，正如在這里使用的，意味著一個做成體積大的棒或者特別是較細的金屬絲的裝置。
所描述的概念可以各種各樣地用于特別的化學輸送系統(tǒng)。在一個特別的實施例中它用于碳-硫循環(huán)過程的設計。正如DE Az10358262.2所描述的，CS只在溫度明顯地高于3000°K時才分解，其中CS的離解度隨著溫度上升而急劇增大。因而，C-S-循環(huán)過程適用于沿著燈絲把碳輸送回最熱的位置，從而減慢或防止″熱點″的形成?，F(xiàn)在應用這個C-S-系統(tǒng)時要考慮，在高溫范圍內(nèi)輸送碳的化合物CS在約低于2200°K的溫度下按照2CS-＞CS2+C歧化，其中碳淀積在支架或燈絲引出線上。另一方面，若CS2通過擴散或通過流動重新輸送到溫度較高的地方，則它在T＞2200°K下分解為CS和硫，其中硫對金屬碳化物發(fā)光體起脫碳的作用。因此，優(yōu)選在超過2200°K的范圍內(nèi)用碳層覆蓋發(fā)光體或它的引出線。在該溫度范圍內(nèi)釋放的硫原子這時與碳反應生成CS；避免金屬碳化物發(fā)光體的脫碳。在壽命過程中這個碳覆層比較緩慢地耗盡。另一方面，在約低于2200°K的較低溫度下CS歧化時釋放和淀積碳?？偠灾源送ㄟ^CS-系統(tǒng)把碳從T＞2200°K溫度較高的地方輸送到T＜2200°K溫度較低的地方，沒有T＞2200°K用的碳儲庫(源)或在T＜2200°K下的碳沉積(阱)，將很難達到穩(wěn)定的工作條件。
在這里描述的方法還可以用在金屬碳化物、金屬硼化物或金屬氮化物以外的材料制成的白熾體上。作為示例下面描述在諸如鎢等純金屬上的應用。為了產(chǎn)生延長壽命的再生循環(huán)過程，其中修復發(fā)光體上″熱點″，在文獻中描述循環(huán)過程，例如，參見(a)J.Schroeder，Kino-Technik No.2，1965，(b)Dittmer，Klopfer，Rees，Schroeder，J.CS Chem.Comm，1973。該氟循環(huán)過程的再生作用是基于氟化鎢只在溫度高于約2500°K時才分解，其中鎢優(yōu)選重新在最熱的地方積聚。使用氟時一個嚴重的困難在于，氟在燈泡壁上反應生成四氟化硅SiF4，其中又附帶地釋放氧。在SiF4中結合的氟對在鹵素循環(huán)過程中的其他反應不再有用。因此，在該文獻中所指出多個用以鈍化燈泡壁的可能性，例如，參見Schroeder，PHILIPS Techn.Rundschau1963/64，359頁，Al2O3的使用。在應用這里討論的概念時給出另一個可能性。為此由碳和氟組成的高分子化合物，例如，聚四氟乙烯用作氟源。這個化合物在較高的溫度下緩慢分解，其中在該氣相中出現(xiàn)含有碳和氟低分子物質(zhì)。這時，所釋放的氟在約1600°K和2400°K之間的溫度范圍內(nèi)在鎢表面上反應生成氟化鎢。因此，優(yōu)選在相應的溫度下當前鎢的支架部分或者燈絲引出線優(yōu)選做得粗些，以便循環(huán)過程有足夠多的鎢可供使用。這樣形成氟化鎢輸送到溫度較高的地方，其中它們優(yōu)選在溫度較高的地方分解。以此有目標地把鎢輸送回發(fā)光體最熱的地方。在燈泡的玻璃壁上出現(xiàn)氟或含氟的化合物時氟反應為SiF4，從而不能用來進一步參與化學輸送反應。此外，在壁反應時釋放氧。因為在聚四氟乙烯中每兩個氟原子有一個碳原子，在該壁反應時每兩個氟原子釋放出一個氧原子，可以通過化學計算觀察在該壁反應中釋放的氧通過碳吸氣變?yōu)镃O。因為所釋放的碳還在其他方面主要結合為碳化物的形式，碳對氧的吸氣多數(shù)不能完全進行。因此，必要時還再需要使用其他吸氣劑，諸如磷。在鎢庫上出現(xiàn)的氟化鎢通過對流或擴散，在發(fā)光體的方向進行不完全的輸送，或在那里進行不完全的轉變；一部分在燈泡壁的方向上輸送。氟化鎢至少部分地在那里分解，釋放氟和鎢，氟以所描述的方法與壁部反應。為了防止燈泡發(fā)烏，建議同時使用溴。以此可以出現(xiàn)溴化(氧)鎢并保持燈泡壁清潔。該溴化氧鎢在遠低于發(fā)光體的溫度下分解。亦即，結合其中的鎢主要淀積在支架或燈絲引出線上。以此，使這種重疊W-Br(-O)循環(huán)過程不能再生，它只用來使燈泡保持清晰。
這里描述的從源到阱連續(xù)輸送材料的原理還可以用在輸送介質(zhì)上，用以保持燈泡清晰以及利用來把材料饋送回發(fā)光體。在這里可能出現(xiàn)這樣一種情況，輸送介質(zhì)不是連續(xù)地通過與支架或者燈泡壁反應或吸收連續(xù)地抽走氣相(阱)，就是連續(xù)地通過解吸或者化學反應帶入該氣相(源)。因此，為了達到該氣相的穩(wěn)定比例，建議在這樣一種情況下，在出現(xiàn)阱時在該燈采用一個附加的源，而在出現(xiàn)一個源時，附加地采用一個阱。作為第一示例，討論氫從源到阱的連續(xù)輸送過程。作為氫源可以用發(fā)光體(金屬碳化物)內(nèi)貯存的氫，在引入線或者吸氣劑中所吸納的氫(或結合為金屬氫化物，例如，氫化鉭)。在增碳時可以通過發(fā)光體和引入線中的氫分壓和溫度分布，有目的地使氫在路燈中富化。燈工作時的溫度分布不同于增碳時的。一般，在燈工作時發(fā)光體的溫度約為3300°K-3600°K，比增碳時(2800°K-3100°K)高；此外，可以在增碳時采用較高的氫分壓。因此，可以在增碳時處于適當?shù)臏囟认碌睦?，鉭或者鈮制的支架部分吸收氫。以后在燈工作時這個支架部分處于較高的溫度下在一個氫含量較少的氣氛中，因此，放出氫(源)。處于低得多的溫度下的支架部分吸收這些氫(阱)。例如，在帶有TaC-發(fā)光體帶有整體燈絲引出線(類似于圖1所示)的燈中，燈絲引出線在增碳時不增碳；以此在一個大的溫度譜內(nèi)有鉭可供使用，使得在每種情況下都可以出現(xiàn)作為源或阱起作用的地方。另外，通過調(diào)整玻璃中OH-基的適當含量(石英玻璃的真空退火)，也可以使石英玻璃用作氫源。以后充入的填充氣體必須考慮這個材料的(同分)異構化。必要時，可以采用其他化合物或金屬作為氫存儲器，例如，采用鋯作為氫源。該組份這樣固定在支架或燈絲引出線上，在調(diào)整的溫度下比較緩慢地在相對較長的時間里放出氫。
第二示例涉及在帶有金屬碳化物發(fā)光體的燈中使用硫，燈絲和燈絲引出線的整體設計，亦即，燈絲和燈絲引出線整體由鉭絲制造，然后給發(fā)光體增碳。在增碳時燈絲引出線不完全增碳，亦即，在這里人們找到鉭或低碳化鉭Ta2C。在這個較低的溫度區(qū)域內(nèi)，處于燈中的硫轉變?yōu)榉浅７€(wěn)定的化合物硫化鉭，并以此使硫抽走氣相(阱)。抽走氣相的硫必須穩(wěn)定地得到補充(源)以便正確地維持C-S循環(huán)過程。例如，這可以通過永久從一個用CH3CSCH3浸漬過的儲庫(例如，由橡膠組成)蒸發(fā)CH3CSCH3。在燈泡溫度極低的低于約100℃的燈中，可用元素硫作為源，它在較低的溫度下已經(jīng)呈現(xiàn)相當高的蒸氣壓力并在略高于100℃熔化)。還可以使用熔點較高的高分子硫醇作為硫源。


下面要就多個實施例對本發(fā)明作較詳細的說明。其中圖1是按照一個實施例的帶有碳化物發(fā)光體的白熾燈；圖2是按照第二實施例的帶有碳化物發(fā)光體的白熾燈；圖3-5是按照其他實施例的帶有碳化物發(fā)光體的白熾燈。
具體實施例方式
圖1表示單面擠壓變形的白熾燈1，帶有石英玻璃制的燈泡2、擠壓變形部分3和內(nèi)部電流引入線10，在擠壓變形部分中金屬箔4與發(fā)光體7連接。發(fā)光體7是一個簡單地繞成螺旋狀的軸向設置的TaC制金屬絲，其端部14不繞成螺旋狀并在燈的軸線的橫向上相間。外部引線5放置在金屬箔4的外面。
例如，在這里描述的結構形式還可以轉變?yōu)閹в衅渌饘偬蓟?，例如，碳化鉿、碳化鋯、碳化鈮的發(fā)光體的燈。還可以應用不同的碳化物的合金。此外，可以應用硼化物或者氮化物，特別是氮化錸或者硼化鋨。
一般地，燈優(yōu)選使用碳化鉭制的發(fā)光體，優(yōu)選由簡單地繞成螺旋狀的金屬絲組成。作為發(fā)光體材料，優(yōu)選是繞成螺旋狀的金屬絲，優(yōu)選宜用碳化鋯、碳化鉿或不同的碳化物的合金，例如，正如在美國專利US-A3 405 328中描述的。
燈泡一般用石英玻璃或者硬玻璃制成，燈泡直徑在5mm和35mm之間，優(yōu)選在8mm和15mm之間。填充物主要是惰性氣體，特別是稀有氣體，正如Ar，Kr或Xe，在給定情況下?lián)饺肷倭康獨?至15mol-％)。為此一般用碳氫化物、氫和添加鹵素。
添加鹵素優(yōu)選與可能的碳-鹵素循環(huán)過程或輸送過程無關，以便阻止從金屬碳化物制的發(fā)光體蒸發(fā)的金屬沉積在燈泡壁上，并盡可能將其輸送回到發(fā)光體。在這里涉及金屬-鹵素循環(huán)過程，例如，正如在德國專利申請書DE-Az 103 56 651.1所描述的。特別重要的是下列情況越能抑制碳從發(fā)光體的蒸發(fā)，蒸發(fā)的金屬組份也越少，例如，見J.A.Coffmann，G.M.Kibler，T.R.Riethof，A.Watts的WADD-TR-60-646 Part I(1960)。
下面陳述對本發(fā)明的本質(zhì)作較詳細的說明的具體的實施例。
(a)帶有TaC制發(fā)光體和帶有固體碳氫化物作為源的燈實施例在脂(肪)族碳氫化物中由于熔點太低在一般情況下只考慮高分子化合物(例如，C56H114熔點略低于100℃，這對于多數(shù)用途是太低了，那時它可能使用液體化合物)。適用的是芳(香)族碳氫化物，例如，蒽(熔點216℃)、丁省(熔點355℃)、蔻(熔點440℃)，此外還有每個C-原子帶進燈內(nèi)的氫少得多的優(yōu)點。例如，略低于熔點的蒽的蒸氣壓力約為50毫巴，在145℃下略高于1毫巴。通過把源局限在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)可以適當?shù)卣{(diào)整蒸氣壓力。碳氫化物的蒸氣壓力必須約調(diào)節(jié)得在其完全分解之后建立的TaC發(fā)光體上的C-原子的克分子濃度，處于發(fā)光體上面C-原子的平衡濃度的數(shù)量級；更準確的值取決于細節(jié)(例如，C-源到TaC發(fā)光體和到阱的距離、在該阱上碳氫化物的分解速度等等)。應用蒽作為碳源時，當處于例如，3400°K的發(fā)光體和源之間的距離約等于3cm和碳氫化物分解之后碳的沉積在約400℃-800℃的熱鎳絲上進行時，該源適當?shù)臏囟仍?20℃和150℃的范圍內(nèi)。在這樣一個燈中冷填充壓力處于約1巴的范圍內(nèi)；含有惰性氣體(例如，氬、氪)的優(yōu)選2毫巴-20毫巴氫H2、0.5毫巴CH2Br2和2毫巴-20毫巴碘)。用溴應能防止鉭沉積在燈泡上(見DE-Az 103 56 651.1)，而用碘應該可以用HJ的形式結合在蒽蒸發(fā)和分解的過程中釋放的氫。在這里HJ是所釋放的氫的阱。
圖1示意地表示一個單面擠壓變形的燈用的源和阱的一種可能的結構形式的示例。源6利用固體碳氫化物8作為源材料，在往往稱作中間支架的金屬絲狀的棒9上的一端由鎢淀積。支持棒9，它在擠壓變形部分3的中間與一個附加的金屬箔11連接。為了較容易裝入，這可以有一個一般由鉬組成的外部金屬絲附加物12。
阱13由纏繞在一個或者兩個電流引入線10上面的螺旋部15實現(xiàn)。這個螺旋例如由鎳絲組成。這可以安裝在內(nèi)部容積中，確切地說在擠壓變形部分附近或者甚至突出到擠壓變形部分，正如右螺旋部15所表明的。在該實施例中，源和阱都必須處于相對較低的溫度，一般在約低于500℃下工作，正如人們在燈泡壁附近看到的。在裝入方面最簡單是應用擠壓變形部分3附近的電流引入線10。作為另一方案，源還可以固定在電流引入線10上，而阱固定在另一條電流引入線10上。
中間支架9的一端在這里帶有用作源材料的碳氫化物涂層。確切地說這個實施例簡單地形成，但是人們這時必須容忍從該源到該阱的輸送主要繞過發(fā)光體7旁邊進行。然而因為對于碳氫化物在催化劑作用下的分解，在這里催化劑由鎳絲制的阱形成，需要一定的時間，在穩(wěn)定狀態(tài)下在整個氣相中進行，而且在從源到阱的直接路徑之外，碳氫化物或碳濃度增大。
因此，該工作方式的優(yōu)點是應用圖2所示的布置，其中源16由擠壓入泵抽氣咀17的鎢支架18組成，在其上面向發(fā)光體7的一端把源材料淀積為固體，亦即碳氫化物。
在這里該阱用電流引入線22的擠壓變形部分附近的部分21實現(xiàn)。這部分21由鉬組成，在碳氫化物分解時用來作為催化劑。電流引入線上面的部分20與發(fā)光體的碳化物整體形成下面的部分21突出擠壓變形部分。
在這種幾何布置下，該發(fā)光體7處于從源16到阱21形成的材料流中。在圖2中內(nèi)電流引入線22的下部由鉬組成，在碳氫化物分解時作為催化劑，并以此作為阱起作用。
(b)帶有TaC發(fā)光體和帶有碳源的燈的實施例由TaC組成的發(fā)光體23，見圖3，在3300°K和3600°K之間的溫度下工作。為了在TaC-發(fā)光體的地方產(chǎn)生適當?shù)奶挤謮海荚?4保持2700°K和3000°K之間的溫度范圍。為了避免碳沉積在燈泡壁上并把碳輸送到阱，往惰性氣體(氪、氬)添加氫，確切地說氫的分壓優(yōu)選在2毫巴H2和20毫巴H2之間的范圍內(nèi)。在這種情況下該源不釋放氫，使得不需要氫阱。該碳源處于一個這樣高的溫度，使得在這里不進行直接與氫的反應。作為碳氫化物分解用的阱例如，宜用在400℃-800℃下工作的鎳或鐵或鉬的金屬絲或者小板，或者在約500℃溫度下工作的硅酸鋁。
圖3表示這樣一種燈用的可能的幾何形狀。起碳源的作用的C-淀積在電流引入線25″上面″的區(qū)域，接近燈絲23過渡區(qū)，其中已經(jīng)存在比較高的溫度。根據(jù)燈絲在繞組溫度分布曲線方面的實施例，優(yōu)選還可以讓碳的淀積在發(fā)光體外部繞組上。電流引入線在這里是燈絲23的整體引出線。代替C-淀積還可以把C-纖維纏繞在該引出線上。阱26在這里是鍍鉑的鐵的纏繞物。它們在擠壓變形部分附近，亦即安裝在較高的溫度下。
(c)帶有安排在燈絲軸上的源的幾何形狀的示例圖4表示一個安排在發(fā)光體軸上的源的示例。在這里由TaC組成棒27處于燈的軸線，同時也是發(fā)光體的軸線上。棒27在燈絲28的范圍內(nèi)具有在約與燈絲本身相同的溫度分布曲線。該燈絲纏繞得這樣寬松，使得該棒27可以不接觸地穿入其軸上。該阱像圖3所示那樣通過重新纏繞26在上面而形成。它們由鉬組成。棒27由中間支架9支持，如圖1所示。它特別可以插入泵抽氣咀29，見虛線的實施例。這可以更好制動。
(d)在雙面擠壓變形的燈中應用的示例圖5表示雙面擠壓變形燈30的一個可能的布置。在這里優(yōu)選可以把源31和阱32安排在發(fā)光體33不同的一側，使得該發(fā)光體33由于該幾何布置處于從源31到阱32的輸送流中。該擠壓變形部分用39標示。
源31是碳的淀積(炭黑)或者纏繞在電流引入線34上的碳纖維。阱32是電流引入線的一個部分，由鉬制成，安排在遠離發(fā)光體33的地方。這個部分通過焊點35與TaC制發(fā)光體的引出線36連接。
在這里發(fā)光體33兩側優(yōu)選處于軸線方向，整個溫度譜均可供使用，使得例如，碳源在相對較高的溫度下處于發(fā)光體附近，而該阱在較低的溫度下可以安排在另一側發(fā)光體的另一個路徑上。在圖5所示的示例中鉬引出線起阱的作用。作為發(fā)光體材料，宜用金屬或者金屬化合物，其熔點在鎢的熔點附近，優(yōu)選至少3000℃，特別是優(yōu)選高于鎢熔點。這時，除鎢外特別可以考慮錸、鋨和鉭。
權利要求
1.帶有發(fā)光體和電流引入線(10)的白熾燈，該發(fā)光體(7)含有耐高溫金屬化合物，該電流引入線支撐該發(fā)光體(7)，其中該發(fā)光體與填充物一起真空密封地裝入燈泡(2)中，其中該發(fā)光體的材料具有金屬或金屬化合物，特別是金屬碳化物，其熔點在鎢的熔點附近，優(yōu)選在至少3000℃和特別優(yōu)選高于鎢的熔點，其特征在于，該發(fā)光體含有一種材料，該材料由工作時的化學分解和/或蒸發(fā)決定，使至少一種化學元素貧化，并在該燈泡內(nèi)為該元素設置一個源和一個阱，其中該源提供發(fā)光體貧化的元素，而其中在該阱上淀積該發(fā)光體在壽命期間中不斷發(fā)射的該元素，使得總體上產(chǎn)生所述元件從該源到該阱的連續(xù)流，其中除了啟動過程外所涉及的元件的濃度在該燈中的每個地方都基本上是穩(wěn)定的，其中在穩(wěn)定的工作中該發(fā)光體與由不斷地從其旁邊輸送過去的元素構成的和從外面通過源和阱的共同作用形成的分氣氛處于平衡狀態(tài)，使得該發(fā)光體的揮發(fā)性元素的貧化被阻止。
2.按照權利要求1的白熾燈，其特征在于，發(fā)光體用由玻璃，特別是石英玻璃或硬玻璃或陶瓷，特別是Al2O3構成的燈泡包圍。
3.按照權利要求1的白熾燈其特征在于，該填充物使用至少一種采取惰性氣體形式的基本氣體，特別是稀有氣體和/或氮氣。
4.按照權利要求1的白熾燈，其特征在于，該金屬化合物是指金屬碳化物，例如，碳化鉭、碳化鋯或碳化鉿或者不同的金屬碳化物的合金。
5.按照權利要求4的白熾燈，其特征在于，該源由固體或者液體碳氫化物或者鹵素化碳氫化物組成，其在100℃和400℃之間的溫度范圍內(nèi)工作，并在分解時釋出碳。
6按照權利要求4的白熾燈，其特征在于，該源由碳，特別是由炭黑或石墨纖維或石墨織物或碳壓制品組成，其中碳到阱的輸送是通過作為該填充物的組份的附加地裝進的來自氫和/或鹵素的組的材料進行，其中該材料在較冷的范圍內(nèi)與碳反應生成碳氫化物或鹵素化碳氫化物，其中該碳氫化物在該阱上重新分解，使碳沉積并釋放輸送介質(zhì)。
7.按照權利要求4的白熾燈，其特征在于，該源由鍍有相應的金屬碳化物層的石墨體，特別是石墨纖維組成，其中碳到阱的輸送通過作為填充物的組份的附加地裝入的來自氫和/或鹵素組的材料進行，其中該材料在較冷的區(qū)域內(nèi)與碳反應生成碳氫化物或鹵素化碳氫化物，其中該碳氫化物在該阱上重新分解，使碳沉積并釋放輸送介質(zhì)。
8.按照權利要求4的白熾燈，其特征在于，該源由含有碳的燒結材料組成，其中碳到阱的輸送通過作為該填充物的組份的附加地裝入的來自氫和/或鹵素組的材料進行，它在較冷的范圍內(nèi)與碳反應生成碳氫化物或鹵素化碳氫化物，其中這種碳氫化物在該阱上重新分解，使碳沉積并釋放輸送介質(zhì)。
9.按照權利要求4的白熾燈，其特征在于，作為碳源采用固定在發(fā)光體附近的由與該發(fā)光體同一金屬碳化物形成的棒，特別是軸向安排的棒，其縱向溫度分布曲線和由同一金屬碳化物組成的發(fā)光體的對應，而且作為碳到阱的輸送介質(zhì)使用氫和在給定情況下使用鹵素。
10.按照權利要求1的白熾燈，其特征在于，作為碳源使用一個固定在該發(fā)光體軸附近的第二金屬碳化物制成的棒，在給定溫度下其蒸氣壓力高于發(fā)光體金屬絲的金屬碳化物的蒸汽壓力，以便補償由于沿著固定在該燈絲軸中的金屬絲的導熱產(chǎn)生的損失，并使用氫和在給定情況下使用鹵素作為碳到阱的輸送介質(zhì)。
11.按照權利要求5至10中之一的白熾燈，其特征在于，該碳阱由起催化作用的金屬，特別是鎳或鐵或鉬或鈷或鉑組成，在其上碳氫化物，在給定情況下鹵素化的碳氫化物分解，使碳沉積并釋放氫，并在給定情況下釋放鹵素。
12按照權利要求5至10中之一的白熾燈，其特征在于，該碳阱由結合成碳化物的金屬組成，特別是由鐵或鉬或鎢或鉭或鈮組成，在其上碳氫化物分解，形成金屬碳化物并釋放氫。
13.按照權利要求5至10中之一的白熾燈，其特征在于，該碳阱由鋁、鎂或鉬的硅酸鹽組成。
14.按照權利要求11至13中之一的白熾燈，其特征在于，該填充物含有碘，其中所釋放的氫通過與碘反應化合成碘化氫，使得碘對于氫具有氣態(tài)阱的功能。
15.按照權利要求11至13中之一的白熾燈，其特征在于，所釋放的氫通過熱的石英燈泡壁逸出，使得該氫阱通過熱的燈泡壁的透氣性可供使用。
16.按照權利要求11至13中之一的白熾燈，其特征在于，在燈泡內(nèi)裝入對氫親合的金屬，其中所釋放的氫被對其親合的金屬，特別是鋯或鉿或鈮或鉭結合或者被其″吸氣″。
17.按照權利要求4的白熾燈，其特征在于，作為源使用氟化的，特別是四氟化的碳氫化物，特別是PTFE，其在高溫下作為分解產(chǎn)物提供四氟化的碳化合物。
18.按照權利要求17的白熾燈，其特征在于，該碳借助于鹵素，優(yōu)選是氯，輸送到阱，該阱由起催化劑作用的金屬或者結合為碳化物的金屬，特別是鎳、鐵、鉬、鈷、鉑、鎢或者鉭組成。
19.按照前述權利要求中之一的自熾燈，其特征在于，該填充氣體附加地含有含鹵素的化合物，和在給定情況下含有氫、硫或者含氰化物的化合物，以便阻止金屬以及在給定情況下碳沉積在燈泡壁上，并盡可能完全地將其輸送回發(fā)光體。
20.按照權利要求4的白熾燈，其特征在于，該發(fā)光體用其會貧化并應該從一個源重新引入的材料形成涂層并且其形成第一層，然后在其上在這個第一層上從外面施加發(fā)光體本身材料的第二層。
21.按照權利要求4的白熾燈，其特征在于，該源由這樣的物體組成，該物體首先用碳形成第一層，然后用形成該物體的同一金屬碳化物或者其他金屬碳化物形成第二層，其中碳到阱的輸送通過作為填充物的組份的附加地裝入的來自氫和/或鹵素的組的材料進行，其中這種材料在較冷的范圍內(nèi)與碳反應生成碳氫化物或鹵素化的碳氫化物，其中這種碳氫化物在該阱上重新分解，使碳沉積并釋放輸送介質(zhì)。
22.按照權利要求21的白熾燈，其特征在于，其中外部的第二層是指不同金屬碳化物的合金，優(yōu)選是由碳化鉭和碳化鉿組成的合金。
23.按照權利要求4的白熾燈，其特征在于，其中該源由純碳或者按照前述權利要求中之一所述的含碳化合物形成，而同時該阱是通過在支架上釋放碳在一個有限的溫度范圍內(nèi)通過氣相反應系統(tǒng)實現(xiàn)的，所述支架此處是不起化學反應的。
24.按照權利要求書4和23的白熾燈，其特征在于，采用該碳-硫系統(tǒng)把碳饋送回發(fā)光體，并在支架上，在工作時溫度高于2150°K，優(yōu)選高于約2200°K，特別是優(yōu)選高于2250°K的位置上，施加一個碳涂層作為源，此外，該阱通過CS系統(tǒng)中在低于2250°K，優(yōu)選低于約2200°K，特別是優(yōu)選低于2150°K的溫度下的歧化反應實現(xiàn)。
25.按照權利要求1至3的白熾燈，其特征在于，該發(fā)光體由金屬組成。
26.按照權利要求25的白熾燈，其特征在于，該發(fā)光體由鎢組成，并在燈的壽命期間緩慢地分解含有碳和氟的高分子化合物，其中釋放氟，該氟在1600°K和2400°K之間的溫度范圍內(nèi)施加的鎢庫上反應為氟化鎢，并從而具有源的功能，該源優(yōu)選把鎢輸送回發(fā)光體上最熱的地方，而且其中來自不是在發(fā)光體上轉變的氟化鎢的氟在該燈泡壁上反應為氣態(tài)SiF4，或者鎢通過重疊的溴的循環(huán)過程沉淀在支架較冷的地方，從而對鎢和氟具有阱的功能。
27.白熾燈，其帶有用金屬或者耐高溫金屬化合物制成的發(fā)光體，由石英玻璃、硬玻璃或者陶瓷制的燈泡包圍，其中燈泡含有填充物，填充物至少含有惰性氣體和化學輸送介質(zhì)，其中使用稀有氣體和/或氮氣作為惰性氣體，其特征在于，該化學輸送介質(zhì)用來保持燈泡清晰或用來把材料饋送回發(fā)光體，該化學輸送介質(zhì)連續(xù)從一個源釋出，并在一個阱內(nèi)結合，其中在啟動階段之后在氣相中建立穩(wěn)定的濃度。
28.按照權利要求27的白熾燈，其中該發(fā)光體由金屬碳化物組成，利用碳氫循環(huán)過程來保持燈泡壁清潔，其特征在于，氫不斷地從由鉭或鈮或鋯組成的支架的較熱的地方或從發(fā)光體本身釋出，并在同樣由所述金屬組成的支架部分的較冷的地方重新結合，或者在較高的溫度下通過石英制的燈泡壁重新向外擴散。
29.按照權利要求27的白熾燈，其中該發(fā)光體由金屬碳化物組成，利用碳氫循環(huán)過程保持燈泡壁清潔，其特征在于，氫從OH-含量增大的由石英制的燈泡壁逸出，并在由鉭、鈮或鋯組成的支架部分較冷的地方重新結合。
30.按照權利要求27的白熾燈，其中該發(fā)光體由金屬碳化物組成，并利用碳-硫輸送系統(tǒng)把碳饋送回白熾體，其特征在于，硫一方面在優(yōu)選由純金屬組成的支架部分的或該燈絲引出線的較冷的地方不斷地抽走氣相，形成金屬硫化物，然而另一方面永久地通過純硫、含硫有機物質(zhì)如CH3CSCH3或者硫醇的蒸發(fā)進行補充。
全文摘要
本發(fā)明涉及白熾燈(1)，它設有發(fā)光體(7)，后者和填充物一起以真空密封的方式裝入燈泡(2)，所述發(fā)光體(7)包括熔點高于鎢的熔點的金屬碳化物。燈泡還包括在使用過程中發(fā)光體貧化的材料的源和阱。
文檔編號H01K1/10GK101048850SQ200580036466
公開日2007年10月3日 申請日期2005年10月18日 優(yōu)先權日2004年10月26日
發(fā)明者A·邦克, M·達姆, G·羅森鮑爾 申請人:電燈專利信托有限公司