DE102012017779A1

DE102012017779A1 - Dielectric barrier discharge lamp

Info

Publication number: DE102012017779A1
Application number: DE201210017779
Authority: DE
Inventors: Michael Meisser; Rainer Kling
Original assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Current assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-03-13
Also published as: EP2893551A1; WO2014037118A1

Abstract

Eine dielektrisch behinderte Entladungs-Lampe weist ein Gehäuse (20) auf, das einen Innenraum (10) einschließt, der mit einem Gasgemisch gefüllt ist, das zur Strahlungserzeugung bei einer elektrischen Entladung durch das Gasgemisch geeignet ist und mindestens drei gegenüber dem Gasgemisch elektrisch isolierte Elektroden (60, 60', 62, 62'), wobei mindestens zwei der Elektroden (60, 60', 62, 62') an unterschiedlichen elektrischen Potentialen anliegen, und wobei mindestens zwei der Elektroden als Innenelektroden (62, 62') mit unterschiedlichem elektrischem Potential im Innenraum (10) der DBE-Lampe (2; 3; 4; 5; 6; 7) angeordnet sind.A dielectrically impeded discharge lamp has a housing (20) which encloses an interior (10) which is filled with a gas mixture which is suitable for generating radiation in the event of an electrical discharge through the gas mixture and at least three electrodes which are electrically insulated from the gas mixture (60, 60 ', 62, 62'), with at least two of the electrodes (60, 60 ', 62, 62') being at different electrical potentials, and with at least two of the electrodes as internal electrodes (62, 62 ') with different electrical potential in the interior (10) of the DBE lamp (2; 3; 4; 5; 6; 7) are arranged.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lampe, die auf dem Prinzip der Dielektrisch Behinderten Entladung (DBE) basiert, einer sogenannten DBE-Lampe.The invention relates to a lamp based on the principle of Dielectric Disabled Discharge (DBE), a so-called DBE lamp.

DBE-Lampen kommen als optische Strahlungsquellen in Industrie und Technik zum Einsatz, insbesondere im UV- und VUV-Bereich. Solche Lampen können z. B. genutzt werden für die Wasserentkeimung, die Oberflächenbehandlung in der Halbleiterindustrie, und unter Nutzung von Phosphoren als langlebige, homogene und ”instant-on” Lichtquelle in Kopiermaschinen und für die ambiente Beleuchtung. Weiterhin können DBE-Lampen zur Abgasreinigung in industriellen und gastronomischen Anlagen genutzt werden.DBE lamps are used as optical radiation sources in industry and technology, especially in the UV and VUV range. Such lamps can z. B. be used for water disinfection, surface treatment in the semiconductor industry, and using phosphors as a long-lasting, homogeneous and "instant-on" light source in copy machines and for ambient lighting. Furthermore, DBE lamps can be used for exhaust gas purification in industrial and gastronomical plants.

Bislang werden in diesen Anwendungsgebieten oft Quecksilber-Niederdrucklampen oder Hochdrucklampen eingesetzt, die auf Grund ihres Quecksilbergehalts und ihres geringen Wirkungsgrads in Bezug auf die Generierung von VUV-Strahlung ein Umweltproblem darstellen. Zudem sind diese Lampen nicht wie die DBE-Lampe in kurzer Zeit ein- und ausschaltbar, sondern erfordern mitunter minutenlanges ”Hochfahren”, bis die Strahlungsleistung ihren Sollwert erreicht hat.Hitherto, mercury low-pressure lamps or high-pressure lamps have frequently been used in these fields of application, which represent an environmental problem due to their mercury content and their low efficiency with regard to the generation of VUV radiation. In addition, these lamps are not like the DBE lamp in a short time on and off, but sometimes require minutes of "boot" until the radiation power has reached its target value.

DBE-Lampen geben sofort ihre maximale Leistung ab, sind quecksilberfrei und erzeugen VUV-Strahlung mit einer Lichtwellenlänge von 10 nm bis 200 nm mit einem hohem Wirkungsgrad.DBE lamps immediately emit their maximum power, are mercury-free and produce VUV radiation with a wavelength of 10 nm to 200 nm with high efficiency.

Bei der Dielektrisch Behinderten Entladung kann ein gas- oder luftgefüllter Raum zwischen isolierend umhüllten Elektroden ionisiert werden beziehungsweise in einen Niedertemperaturplasmazustand gelangen, wenn eine Wechselspannung an den Elektroden im gasgefüllten Raum ausreichende Feldstärken erzeugt. Die Elektroden sind dabei mittels eines Dielektrikums gegenüber dem gasgefüllten Raum isoliert. Durch Verschiebungsströme wird eine elektrische Entladung trotz Isolation hervorgerufen und es kann nahezu kontinuierlich elektrische Leistung in das Plasma übertragen werden. Da die elektrische Entladung zwischen den Elektroden durch das Dielektrikum energie- und zeitmäßig behindert ist, spricht man von einer ”dielektrisch behinderten Entladung”, kurz von DBE.In the dielectrically handicapped discharge, a gas- or air-filled space can be ionized between insulating coated electrodes or reach a low-temperature plasma state when an AC voltage at the electrodes in the gas-filled space generates sufficient field strengths. The electrodes are isolated by means of a dielectric with respect to the gas-filled space. By displacement currents an electrical discharge is caused despite isolation and it can be transmitted almost continuously electrical power in the plasma. Since the electrical discharge between the electrodes is impeded by the dielectric energy and time, one speaks of a "dielectrically impeded discharge", abbreviated DBE.

Ein Problem bei bekannten DBE-Lampen, insbesondere bei röhrenförmigen DBE-Lampen, betrifft den von der Leistungsdichte abhängigen Wirkungsgrad. Die Leistungsdichte soll hier als die optische Strahlungsleistung pro von der Lampenaußenhülle umgebenem Gasvolumen begriffen werden. Je nach Konfiguration von Elektroden, Dielektrika und Gasraum wird ein bestimmter Teil des Gasraumes für die Entladung genutzt. Dieser Teil soll Entladungsvolumen genannt werden. Die Effizienz von DBE-Lampen nimmt mit steigendem Strahlungsoutput aus einem bestimmten Entladungsvolumen stark ab. Daher sind bislang noch keine DBE-Lampen bekannt, die quecksilberhaltige Nieder- und Mitteldrucklampen mit vergleichbarer Leistungsdichte ersetzen können.A problem with known DBE lamps, in particular tubular DBE lamps, relates to the power density dependent efficiency. The power density is to be understood here as the optical radiation power per surrounded by the outer lamp envelope gas volume. Depending on the configuration of electrodes, dielectrics and gas space, a certain part of the gas space is used for the discharge. This part should be called discharge volume. The efficiency of DBE lamps decreases sharply with increasing radiation output from a given discharge volume. Therefore, no DBE lamps are yet known that can replace Mercury-containing low and medium pressure lamps with comparable power density.

Entladungen in DBE-Lampen können energieeffizient nur über Schlagweiten im Bereich von 2 mm bis 4 mm generiert werden. Mit der Schlagweite wird der Abstand zweier dielektrisch isolierter Elektroden der DBE-Lampe voneinander bezeichnet, zwischen denen die elektrische Entladung durch den gasgefüllten Raum hindurch erfolgt. Zum Erreichen größerer Schlagweiten müsste der Gasdruck signifikant verringert werden, um keine unzulässig hohe Betriebsspannung zu benötigen. Maximal verwendbare elektrische Spannungen sind durch die verfügbaren Isoliermaterialien und die Leistungsfähigkeit der Leistungselektronik beschränkt, mit denen z. B. Hochspannungspulse zum Betrieb der DBE-Lampe erzeugt werden. Typischerweise ist die verwendbare Maximalspannung auf 5 kV beschränkt.Discharges into DBE lamps can be generated in an energy-efficient manner only over impact widths in the range from 2 mm to 4 mm. The striking distance is the distance between two dielectrically isolated electrodes of the DBE lamp, between which the electrical discharge takes place through the gas-filled space. To achieve larger impact widths, the gas pressure would have to be significantly reduced in order not to require an inadmissibly high operating voltage. Maximum usable electrical voltages are limited by the available insulating materials and the performance of the power electronics, with which z. B. high voltage pulses to operate the DBE lamp are generated. Typically, the maximum usable voltage is limited to 5 kV.

Konventionelle DBE-Lampen weisen eine beschränkte Leistungsdichte auf, bzw. eine abnehmende Leistungsdichte bei zunehmender Leistung, die in der Regel durch Erhöhung des Lampenaußendurchmessers erreicht wird. Der Grund dafür ist die begrenzte Schlagweite, weswegen das zur Verfügung stehende Volumen nicht vollständig zur Entladungsgeneration und damit zur Strahlungserzeugung genutzt werden kann.Conventional DBE lamps have a limited power density, or a decreasing power density with increasing power, which is usually achieved by increasing the lamp outer diameter. The reason for this is the limited impact distance, which is why the available volume can not be used completely for the discharge generation and thus for radiation generation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine DBE-Lampe mit erhöhter Leistungsdichte bereitzustellen.The invention has for its object to provide a DBE lamp with increased power density.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst.This object is solved by the subject matter of the independent claim.

Gemäß einem Aspekt weist eine DBE-Lampe ein Gehäuse auf, das einen Innenraum einschließt, der mit einem Gasgemisch gefüllt ist, das zur Strahlungserzeugung bei einer elektrischen Entladung durch das Gasgemisch geeignet ist. Die DBE-Lampe weist zudem mindestens drei gegenüber dem Gasgemisch elektrisch isolierte Elektroden auf, wobei mindestens zwei der Elektroden an unterschiedlichen elektrischen Potentialen anliegen. Mindestens zwei der Elektroden an unterschiedlichem elektrischem Potential sind als Innenelektroden im Innenraum der DBE-Lampe angeordnet.In one aspect, a DBE lamp includes a housing that includes an interior space filled with a gas mixture suitable for generating radiation upon electrical discharge through the gas mixture. The DBE lamp also has at least three electrodes electrically insulated from the gas mixture, at least two of the electrodes being in contact with different electrical potentials. At least two of the electrodes at different electrical potential are arranged as internal electrodes in the interior of the DBE lamp.

Die DBE-Lampe kann zur Strahlungserzeugung mit Hochspannungspulsen vorgesehen sein. Der Innenraum der DBE-Lampe ist mit Gas gefüllt, das beim Anlegen von vorgesehenen elektrischen Potentialen an die Elektroden elektromagnetische Strahlung im UV-Bereich, insbesondere im VUV-Bereich, erzeugt, wenn sich die elektrische Spannung durch einen Bereich des Innenraums hindurch zwischen den Elektroden entlädt. Dabei kann z. B. ein Xenon als Gas zur Erzeugung optischer Strahlung mit einer Wellenlänge von ca. 172 nm genutzt werden. Das Gas im Innenraum wird dabei in den Plasmazustand, insbesondere in den Niedertemperaturplasmazustand überführt.The DBE lamp can be provided for generating radiation with high voltage pulses. The interior of the DBE lamp is filled with gas which, upon application of intended electrical potentials to the electrodes, generates electromagnetic radiation in the UV range, in particular in the VUV range. Area generated when the electrical voltage discharges through an area of the interior space between the electrodes. It can be z. B. a xenon can be used as a gas for generating optical radiation having a wavelength of about 172 nm. The gas in the interior is thereby transferred into the plasma state, in particular into the low-temperature plasma state.

Die Elektroden liegen an unterschiedlichen elektrischen Potentialen an bzw. sind an unterschiedliche elektrische Potentiale anlegbar. Die Elektroden können dafür ausgebildet und vorgesehen sein, die Strahlungserzeugung durch gepulsten Betrieb zu erreichen. Dabei liegen die Elektroden nicht zu jedem Zeitpunkt an dem der jeweiligen Elektrode zugeordneten Potential an, zumindest aber während des Pulses. Die Spannungspulse entlang eines Entladungswegs in der DBE-Lampe können zueinander zeitlich versetzt erfolgen, wodurch die einzelnen Entladungswege besser, insbesondere dynamisch ansteuerbar sind.The electrodes are at different electrical potentials or can be applied to different electrical potentials. The electrodes may be designed and provided to achieve radiation generation by pulsed operation. In this case, the electrodes are not at each time at the potential associated with the respective electrode, but at least during the pulse. The voltage pulses along a discharge path in the DBE lamp can be offset in time from one another, as a result of which the individual discharge paths are better, in particular dynamically, controllable.

Dabei können zumindest zwei Innenelektroden an unterschiedlichem elektrischem Potential anliegen, so dass zwischen diesen beiden Innenelektroden eine elektrische Dielektrisch Behinderte Entladung zur Strahlungserzeugung erfolgen kann.In this case, at least two internal electrodes can be present at different electrical potential, so that between these two internal electrodes an electrically dielectrically handicapped discharge for radiation generation can take place.

Mindestens eine der Elektroden ist gegenüber dem Innenraum durch ein Dielektrikum elektrisch isoliert ausgebildet. Eine solche Isolierung kann vorzugsweise durch, eine Glasschicht (Quarzglas, Suprasil), Keramiken oder Kunststoffe (Teflon) erfolgen. Die Elektroden können z. B. von einer Glasschicht umgeben sein und/oder durch eine Glasschicht vom Innenraum getrennt angeordnet sein. Insbesondere kann das Gehäuse als Außenisolierung aus einem Dielektrikum bestehen.At least one of the electrodes is formed electrically insulated from the interior by a dielectric. Such insulation can preferably be carried out by, a glass layer (quartz glass, Suprasil), ceramics or plastics (Teflon). The electrodes can z. B. be surrounded by a glass layer and / or be separated by a glass layer separated from the interior. In particular, the housing can be made of a dielectric as external insulation.

Das Dielektrikum kann, insbesondere wenn es gleichzeitig als Lampengefäß genutzt wird, mit Phosphor beschichtet werden, um eine Wellenlängentransformation der emittierten optischen Strahlung zu erreichen.The dielectric can be coated with phosphorus, in particular if it is simultaneously used as a lamp vessel, in order to achieve a wavelength transformation of the emitted optical radiation.

Durch die Ausstattung der DBE-Lampe mit mehreren Elektroden, insbesondere mehreren Innenelektroden, können mehrteilige Entladungswege im Innenraum der DBE-Lampe erzeugt werden. Mehrteilige Entladungswege erstrecken sich über mehrere Elektroden hinweg, die auf unterschiedlichen und/oder alternierenden elektrischen Potentialen liegen. Durch solche mehrteiligen Entladungswege kann das Volumen des Innenraums effizienter genutzt werden. Durch die Verwendung von zumindest drei Elektroden kann in der DBE-Lampe ein zumindest zweiteiliger Entladungsweg bereitgestellt werden, d. h. z. B. eine Entladung zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode sowie eine Entladung zwischen der zweiten Elektrode und der dritten Elektrode. Zumindest zwei der Elektroden sind als Innenelektroden ausgebildet, d. h. der Teil des Entladungswegs zwischen den beiden Innenelektroden liegt vollständig im Innenraum der DBE-Lampe. Innenelektroden sind dabei vollständig im Innenraum angeordnet. Mindestens eine Elektrode eines jeden Entladungsweges ist gegenüber dem Gas im Innenraum elektrisch isoliert. Der Entladungsweg kann dabei auch zumindest dreiteilig oder mit noch mehr Entladungsabschnitten ausgebildet sein. Mit anderen Worten erfolgt zumindest eine Entladung zur Strahlungserzeugung entlang eines Entladungsabschnitts, der zwischen den zwei Innenelektroden angeordnet ist.By equipping the DBE lamp with a plurality of electrodes, in particular a plurality of internal electrodes, multi-part discharge paths can be generated in the interior of the DBE lamp. Multi-part discharge paths extend over a plurality of electrodes, which are at different and / or alternating electrical potentials. By such multi-part discharge paths, the volume of the interior can be used more efficiently. By using at least three electrodes, an at least two-part discharge path can be provided in the DBE lamp, i. H. z. B. a discharge between the first electrode and the second electrode and a discharge between the second electrode and the third electrode. At least two of the electrodes are formed as internal electrodes, i. H. the part of the discharge path between the two internal electrodes lies completely inside the DBE lamp. Internal electrodes are arranged completely in the interior. At least one electrode of each discharge path is electrically insulated from the gas in the interior. The discharge path can also be formed at least in three parts or with even more discharge sections. In other words, at least one discharge for generating radiation takes place along a discharge section, which is arranged between the two internal electrodes.

Die Innenelektroden sind dabei nur an ihren elektrischen Zuleitungen nicht vom Gas umgeben. Ansonsten sind die Innenelektroden vollständig vom Gas des Innenraums umgeben und gegenüber dem Gas isoliert. Die Innenelektroden sind bis auf ihr bzw. ihre Zuleitungsende bzw. -enden vollständig im Innenraum angeordnet.The internal electrodes are not surrounded by the gas only at their electrical leads. Otherwise, the internal electrodes are completely surrounded by the gas of the interior and isolated from the gas. The internal electrodes are arranged completely in the interior except for their or their supply end or ends.

Durch die Verwendung mehrteiliger Entladungswege im Inneren der DBE-Lampe kann das Volumen des Innenraums gut ausgenutzt werden, auch wenn die maximale Schlagweite zwischen den Elektroden konstant bleibt. Dadurch wird ein guter Wirkungsgrad und eine hohe Leistungsdichte erreicht. Insbesondere können die Elektroden so angeordnet sein, dass das gesamte Volumen des Innenraums, das vom Lampenkörper eingeschlossen wird, zur Strahlungserzeugung genutzt wird.The use of multi-part discharge paths inside the DBE lamp makes it possible to make good use of the volume of the interior, even if the maximum gap between the electrodes remains constant. This achieves good efficiency and high power density. In particular, the electrodes can be arranged so that the entire volume of the interior, which is enclosed by the lamp body, is used for generating radiation.

Weiterhin kann das Gesamtvolumen der DBE-Lampe durch die Verwendung mehrerer Elektroden vergrößert werden. Dadurch ist das zur Strahlungserzeugung nutzbare Volumen vergrößerbar.Furthermore, the total volume of the DBE lamp can be increased by the use of multiple electrodes. As a result, the usable volume for generating radiation can be increased.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist zumindest eine der Innenelektroden im Wesentlichen stabförmig ausgebildet. Insbesondere können auch als Innenelektroden im Wesentlichen stabförmig ausgebildet sein. Dabei weisen die Elektroden die Form eines langgezogenen Zylinders auf, dessen Zylinderdurchmesser wesentlich kleiner ausgebildet ist als dessen Zylinderhöhe. Typische Durchmesser der stabförmigen Innenelektroden liegen im Bereich weniger Millimeter. Die Innenelektroden können dabei an einem oder beiden Zylinderenden an einem elektrischen Potential anliegen. Ein maßgeblicher Teil der Außenfläche des Mantels des langgezogenen Zylinders ist dabei dem Innenraum zugewandt. Die Innenelektroden können z. B. als Draht ausgebildet sein, der von einem Dielektrikum umgeben ist. Durch die stabförmige Ausbildung nehmen die Innenelektroden wenig Platz im Innenraum ein und lassen möglichst viel Volumen des Innenraums zur Strahlungserzeugung übrig.According to one embodiment, at least one of the internal electrodes is substantially rod-shaped. In particular, can also be designed as a substantially rod-shaped internal electrodes. In this case, the electrodes have the shape of an elongated cylinder whose cylinder diameter is formed substantially smaller than the cylinder height. Typical diameters of the rod-shaped internal electrodes are in the range of a few millimeters. The internal electrodes may abut at one or both cylinder ends at an electrical potential. A significant part of the outer surface of the shell of the elongated cylinder is facing the interior. The internal electrodes can z. B. be formed as a wire, which is surrounded by a dielectric. Due to the rod-shaped design, the inner electrodes occupy little space in the interior and leave as much volume of the interior for generating radiation.

Die Elektroden bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material. Unter anderem sind verschiedene Metalle in Form solider oder hohler Stäbe, Drähte, Netze oder Litzen, auf das Dielektrikum aufgebrachte metallische Schichten (z. B. Glanzgold) und die Kombination von beidem möglich. The electrodes are made of an electrically conductive material. Among others, various metals are possible in the form of solid or hollow rods, wires, nets or strands, dielectric layers applied to the dielectric (eg bright gold) and the combination of both.

Die Elektroden können im Gasraum mit einem Dielektrikum umhüllt sein, sich mit einem Dielektrikum umhüllt auf der Innenseite des Lampengefäßes, also des Gehäuses, befinden, oder auf der Außenseite des Lampengefäßes angebracht sein. Nicht alle Elektroden müssen vom Gasraum dielektrisch isoliert sein. Es ist in besonderen Fällen vorteilhaft, die Entladung nur einseitig dielektrisch zu behindern, indem nur eine der Elektroden, zwischen denen die Entladung stattfindet, durch eine dielektrische Umhüllung elektrisch vom Gasraum isoliert wird.The electrodes may be enveloped in the gas space with a dielectric, coated with a dielectric on the inside of the lamp vessel, so the housing, or be mounted on the outside of the lamp vessel. Not all electrodes must be dielectrically isolated from the gas space. It is advantageous in special cases, the dielectric only on one side to hinder the discharge by only one of the electrodes, between which the discharge takes place, is electrically isolated by a dielectric sheath from the gas space.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Elektroden so in der DBE-Lampe angeordnet, dass im Innenraum mindestens ein Entladungsweg mit mehreren Entladungsabschnitten entsteht, wobei ein einzelner Entladungsabschnitt zwischen zwei Elektroden ausgebildet ist, die an elektrisch unterschiedlichen Potentialen anliegen. Insbesondere kann der Entladungsweg zumindest drei Entladungsabschnitte aufweisen. Dabei kann die Länge eines Entladungsabschnitts durch die maximal erreichbare Schlagweite begrenzt sein. Insbesondere können Entladungswege mit drei bis zehn Entladungsabschnitten in der DBE-Lampe vorgesehen sein, d. h. eine elektrische Entladung über vier bis elf unterschiedliche Elektroden. Je mehr Entladungsabschnitte die einzelnen Entladungswege aufweisen, umso mehr Volumen des Innenraums kann genutzt werden. Die einzelnen Entladungsabschnitte können auch als Entladungslagen bezeichnet werden. Die maximale Anzahl der Entladungslagen ist durch die im Gasraum befindlichen Elektroden und deren dielektrische Umhüllung begrenzt, die die optische Systemeffizienz durch Strahlungsabsorption und Mehrfachreflexion verringern.According to one exemplary embodiment, the electrodes are arranged in the DBE lamp such that at least one discharge path with a plurality of discharge sections is formed in the interior, wherein a single discharge section is formed between two electrodes which rest against electrically different potentials. In particular, the discharge path can have at least three discharge sections. In this case, the length of a discharge section can be limited by the maximum reachable distance. In particular, discharge paths having three to ten discharge sections may be provided in the DBE lamp, i. H. an electrical discharge via four to eleven different electrodes. The more discharge sections have the individual discharge paths, the more volume of the interior can be used. The individual discharge sections can also be referred to as discharge layers. The maximum number of discharge layers is limited by the electrodes in the gas space and their dielectric sheath, which reduce the optical system efficiency by radiation absorption and multiple reflection.

Der Entladungsweg kann eine gerade Anzahl von Entladungsabschnitten aufweisen und die Elektroden können symmetrisch in der DBE-Lampe angeordnet sein. Bei einer röhrenförmigen DBE-Lampe können die Elektroden bzgl. der Mittelachse der Röhre, also der Zylinderachse, kreissymmetrisch angeordnet sein. Bei einer symmetrischen Anordnung kann die DBE-Lampe durch Variation der Anzahl der Elektroden je Äquipotentialfläche und durch Variation der Anzahl der Entladungsabschnitte auf einen vorbestimmten Druck, eine vorbestimmte Zündspannung zur Entladung, eine vorbestimmte Art und Dicke des Dielektrikums und/oder vorbestimmte Lampenausmaße eingestellt werden.The discharge path may have an even number of discharge portions, and the electrodes may be arranged symmetrically in the DBE lamp. In the case of a tubular DBE lamp, the electrodes can be arranged with circular symmetry with respect to the central axis of the tube, that is to say the cylinder axis. In a symmetrical arrangement, the DBE lamp can be adjusted by varying the number of electrodes per equipotential surface and varying the number of discharge sections to a predetermined pressure, a predetermined ignition voltage for discharge, a predetermined type and thickness of the dielectric and / or predetermined lamp dimensions.

Alternativ kann der Entladungsweg auch eine ungerade Anzahl von Entladungsabschnitten aufweisen und die Elektroden können in einer Interdigitalstruktur, insbesondere bezüglich ihres elektrischen Potentials, im Innenraum der DBE-Lampe vorzugsweise auch auf dem Lampenaußenkolben angeordnet sein. Von einer Mittelachse der DBE-Lampe gleich weit entfernte Elektroden liegen dabei an einem alternierenden elektrischen Potential an, wobei unsymmetrische Äquipotentialflächen im Innenraum entstehen. Eine solche unsymmetrische Anordnung kann bei bestimmten Randbedingungen wie Druck, Zündspannung, Art und Dicke des Dielektrikums und/oder Lampenausmaßen sinnvoll sein.Alternatively, the discharge path can also have an odd number of discharge sections and the electrodes can be arranged in an interdigital structure, in particular with respect to their electrical potential, in the interior of the DBE lamp, preferably also on the lamp outer bulb. Equally far away from a central axis of the DBE lamp electrodes lie on an alternating electrical potential, with unbalanced equipotential surfaces arise in the interior. Such an asymmetric arrangement may be useful for certain boundary conditions such as pressure, ignition voltage, type and thickness of the dielectric and / or lamp dimensions.

Dabei können die Elektroden so in der DBE-Lampe angeordnet sein, dass Schlagweiten über die einzelnen Entladungsabschnitte im Wesentlichen gleich lang ausgebildet sind. Dadurch entsteht eine gleichmäßige Strahlungsleistung in den einzelnen Raumgebieten des Innenraums und es sind durch die Leistungselektronik im Wesentlichen zwei unterschiedliche Potentiale bereitzustellen, über die vorzugsweise eine gepulste Anregung des in der Lampe eingeschlossenen Gasraumes erfolgt.In this case, the electrodes can be arranged in the DBE lamp such that strike widths are formed substantially equally long over the individual discharge sections. This results in a uniform radiation power in the individual space regions of the interior and it is to be provided by the power electronics essentially two different potentials, preferably via a pulsed excitation of the enclosed gas in the lamp chamber.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Innenraum über eine Außenisolierung gegenüber einer Umgebung der DBE-Lampe elektrisch isoliert ausgebildet. Diese Isolierung kann z. B. als eine Glasscheibe bzw. ein Glaszylinder ausgebildet sein. Ein Glaszylinder ist ein Dielektrikum und dient somit zur elektrischen Isolierung des Innenraums. Gleichzeitig eignet sich Glas gut zum luftdichten Einschluss des Gases und ist durchlässig für die im Innenraum erzeugte Strahlung. Die Außenisolierung kann als Begrenzung bzw. Gehäuse der DBE-Lampe ausgebildet sein.According to one embodiment, the interior space is designed to be electrically insulated from an environment of the DBE lamp via an external insulation. This isolation can z. B. be formed as a glass or a glass cylinder. A glass cylinder is a dielectric and thus serves for electrical insulation of the interior. At the same time, glass is well-suited for the airtight enclosure of the gas and is permeable to the radiation generated in the interior. The outer insulation may be formed as a boundary or housing of the DBE lamp.

Dabei kann die DBE-Lampe zumindest eine Außenelektrode aufweisen, die so angeordnet ist, dass die Außenelektrode durch die Außenisolierung gegenüber dem Innenraum elektrisch isoliert ist. Eine Außenelektrode braucht somit keine eigene Isolierung, sondern kann die Außenisolierung des Innenraums nutzen. Dazu ist die Außenelektrode außerhalb des Innenraums angeordnet. Insbesondere kann die Außenelektrode von außen an der Außenisolierung anliegen, d. h. an der dem Innenraum gegenüberliegenden Seite der Außenisolierung. Durch Verwendung von zumindest einer Außenelektrode zusätzlich zu den Innenelektroden kann das Volumen des Innenraums bis zu seiner Begrenzung, nämlich bis zur Außenisolierung, zur Strahlungserzeugung genutzt werden.In this case, the DBE lamp may have at least one outer electrode, which is arranged so that the outer electrode is electrically insulated from the interior by the outer insulation. An outer electrode thus does not need its own insulation, but can use the outer insulation of the interior. For this purpose, the outer electrode is arranged outside the interior. In particular, the outer electrode can rest against the outer insulation from the outside, i. H. on the side opposite the interior of the outer insulation. By using at least one outer electrode in addition to the inner electrodes, the volume of the inner space can be used up to its limitation, namely to the outer insulation, for generating radiation.

Dabei können alle Außenelektroden dafür ausgebildet sein, zur Strahlungserzeugung auf demselben elektrischen Potential anzuliegen. Dies ist insbesondere in dem Fall vorteilhaft, wenn die Außenelektroden als ein elektrisch leitfähiges Fluid wie z. B. zu entkeimendes Wasser ausgebildet sind. Das Fluid kann z. B. geerdet sein, also an der elektrischen Masse anliegen, und als Außenelektrode der DBE-Lampe dienen, die in das Fluid einführbar ist. Die im Innenraum erzeugte Strahlung kann zur Entkeimung des Fluids genutzt werden.In this case, all external electrodes can be designed to be at the same electrical potential for generating radiation. This is particularly advantageous in the case when the outer electrodes as an electrically conductive fluid such. B. are formed to be sterilized water. The fluid may, for. B. be grounded, so applied to the electrical ground, and serve as the outer electrode of the DBE lamp, which is insertable into the fluid. The radiation generated in the interior can be used to sterilize the fluid.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine Innenelektrode zentral auf einer Mittelachse des Gehäuses angeordnet.According to one embodiment, an inner electrode is arranged centrally on a central axis of the housing.

In einem Ausführungsbeispiel sind alle Innenelektroden einer Gruppe von Innenelektroden von einer Mittelachse des Gehäuses gleich weit beabstandet. Die Innenelektroden können in mehreren solchen Gruppen eingeteilt sein. Dabei können alle Gruppen gleich viele Innenelektroden aufweisen. Eine der Gruppe von Innenelektroden kann so z. B. Äquipotentialflächen im Innenraum der DBE-Lampe definieren, wobei die Äquipotentialflächen jeweils durch die einzelnen Gruppen von Innenelektroden verlaufen, wenn die Innenelektroden einer Gruppe auf dem gleichen Potential anliegen. Die Innenelektroden einer Gruppe können auch an alternierenden elektrische Potentialen anliegen.In one embodiment, all internal electrodes of a group of internal electrodes are equidistant from a central axis of the housing. The internal electrodes may be divided into several such groups. All groups can have the same number of internal electrodes. One of the group of internal electrodes can be such. B. define equipotential surfaces in the interior of the DBE lamp, wherein the equipotential surfaces each extend through the individual groups of internal electrodes, when the internal electrodes of a group at the same potential. The internal electrodes of a group can also be applied to alternating electrical potentials.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Elektroden in Elektrodenpaare unterteilt und jedes Elektrodenpaar weist ein eigenes Vorschaltgerät, beziehungsweise einen separaten Ausgang eines für den Betrieb der gesamten Lampe oder Lampengruppe genutzten Vorschaltgerätes, zur elektrischen Potentialerzeugung auf. Dabei können auch Vorschaltgeräte für jeweils eine Entladungslage bzw. einen Entladungsabschnitt vorgesehen sein. Durch einzelne Vorschaltgeräte, beziehungsweise separate Ausgänge eines für den Betrieb der gesamten Lampe oder Lampengruppe genutzten Vorschaltgerätes, können Fertigungsungenauigkeiten wie unterschiedliche Schlagweiten zwischen den Elektroden durch Justage der elektrischen Potentiale ausgeglichen werden. Dadurch wird der Lampenbetrieb optimiert. Dabei kann ein Vorschaltgerät mit induktiv und/oder galvanisch entkoppelten bzw. getrennten Ausgängen verwendet werden, was den Schaltungsaufwand reduziert.According to one embodiment, the electrodes are divided into pairs of electrodes and each electrode pair has its own ballast, or a separate output of a used for the operation of the entire lamp or lamp group ballast, for electrical potential generation. In this case, ballasts can also be provided for a respective discharge layer or a discharge section. By individual ballasts, or separate outputs of a ballast used for the operation of the entire lamp or lamp group manufacturing inaccuracies such as different strike widths between the electrodes can be compensated by adjusting the electrical potentials. This optimizes the lamp operation. In this case, a ballast with inductively and / or galvanically decoupled or separate outputs can be used, which reduces the circuit complexity.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind das Gehäuse und somit auch der Innenraum zylinderförmig ausgebildet und die Innenelektroden sind im Wesentlichen parallel zur Zylinderachse des Gehäuses ausgebildet. Damit wird eine effiziente Nutzung des Innenraums z. B. für eine röhrenförmige DBE-Lampe bereitgestellt.According to one embodiment, the housing and thus also the inner space are cylindrical and the inner electrodes are formed substantially parallel to the cylinder axis of the housing. This is an efficient use of the interior z. B. for a tubular DBE lamp.

Gemäß einer Ausführungsform stützt eine Halterung die Innenelektroden gegenüber dem Gehäuse, z. B. der Außenisolierung, des Innenraums ab. Um eine hohe Leistungsdichte zu erreichen, sind die Innenelektroden dünn ausgebildet, z. B. stabförmig. Dadurch kann es ab einer gewissen Länge des Innenraums zu einer Verformung, z. B. einem Durchhängen, der Innenelektroden kommen. Eine entsprechende Halterung verhindert eine solche Verformung der Innenelektroden und somit eine Verzerrung der vorgesehenen Anordnung der Innenelektroden im Innenraum. Die Halterung kann z. B. als ein oder eine Mehrzahl von Glasstäben ausgebildet sein, die die Innenelektroden abstützen. Glas dient dabei als weiteres Dielektrikum und ist nahezu transparent für die erzeugte Strahlung.According to one embodiment, a holder supports the internal electrodes with respect to the housing, e.g. B. the outer insulation of the interior. In order to achieve a high power density, the internal electrodes are thin, z. B. rod-shaped. As a result, it can be from a certain length of the interior to a deformation, for. B. sagging, the internal electrodes come. A corresponding holder prevents such a deformation of the internal electrodes and thus a distortion of the intended arrangement of the internal electrodes in the interior. The holder can, for. B. be formed as one or a plurality of glass rods, which support the internal electrodes. Glass serves as another dielectric and is almost transparent to the generated radiation.

In einem Ausführungsbeispiel weist zumindest eine der Innenelektroden keine eigene dielektrische Isolierung auf. Eine solche unisolierte Innenelektrode kann z. B. als Netzelektrode ausgebildet sein. Für die Dielektrisch Behinderte Entladung ist zwischen den beiden Elektroden lediglich eine Isolierung notwendig. Deswegen können eine oder mehrere der Innenelektroden auch unisoliert ausgebildet sein.In one embodiment, at least one of the internal electrodes does not have its own dielectric insulation. Such an uninsulated inner electrode may, for. B. be designed as a network electrode. For the dielectrically handicapped discharge only insulation is necessary between the two electrodes. Therefore, one or more of the internal electrodes may also be formed uninsulated.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind mehrere Innenelektroden als Untergruppe mit gleichem elektrischem Potential in der DBE-Lampe angeordnet. Die Untergruppe der Innenelektroden kann dabei nicht nur am nominell gleichen Potential anliegen, sondern auch elektrisch an exakt demselben Potential, also elektrisch leitend miteinander verbunden sein.According to one embodiment, a plurality of internal electrodes are arranged as a subgroup with the same electrical potential in the DBE lamp. In this case, the subgroup of the internal electrodes can not only rest at the nominally identical potential, but can also be electrically connected to one another at exactly the same potential, that is to say electrically conductively.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in Figuren gezeigten Ausführungsformen näher beschrieben. Einzelne in den Figuren gezeigte Merkmale können mit Merkmalen aus anderen in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen kombiniert werden. Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ausführungsbeispielen bezeichnen ähnliche oder gleiche Merkmale. Es zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to embodiments shown in FIGS. Individual features shown in the figures may be combined with features from other embodiments shown in the figures. Like reference numerals in the various embodiments denote similar or similar features. Show it:

1A in einer schematischen Querschnittdarstellung eine erste bekannte DBE-Lampe mit zwei Außenelektroden; 1A in a schematic cross-sectional view of a first known DBE lamp with two outer electrodes;

1B in einer schematischen Querschnittdarstellung eine zweite bekannte DBE-Lampe mit Außenelektroden und einer röhrenförmigen Zentralelektrode; 1B in a schematic cross-sectional view of a second known DBE lamp with external electrodes and a tubular central electrode;

2 in einer schematischen Querschnittdarstellung eine erste Ausführungsform einer DBE-Lampe mit einem drei- und vierteiligen Entladungsweg; 2 in a schematic cross-sectional view of a first embodiment of a DBE lamp with a three- and four-part discharge path;

3 in einer schematischen Querschnittdarstellung eine zweite Ausführungsform einer DBE-Lampe mit einem vierteiligen Entladungsweg und nicht zentralsymmetrischen Entladungslagen; 3 in a schematic cross-sectional view of a second embodiment of a DBE lamp with a four-part discharge path and non-centrally symmetrical discharge layers;

4 in einer schematischen Querschnittdarstellung eine dritte Ausführungsform einer DBE-Lampe mit einem sechsteiligen Entladungsweg; 4 in a schematic cross-sectional view of a third embodiment of a DBE lamp with a six-part discharge path;

5 in einer schematischen Querschnittdarstellung eine vierte Ausführungsform einer DBE-Lampe mit einem vierteiligen Entladungsweg und zentralsymmetrischen Entladungslagen; 5 in a schematic cross-sectional view of a fourth embodiment of a DBE lamp with a four-part discharge path and centrally symmetrical discharge layers;

6 in einer schematischen Querschnittdarstellung eine fünfte Ausführungsform einer DBE-Lampe mit einem vierteiligen Entladungsweg und zentralsymmetrischen Entladungslagen und 6 in a schematic cross-sectional view of a fifth embodiment of a DBE lamp with a four-part discharge path and centrally symmetrical discharge layers and

7 in einer schematischen Querschnittdarstellung eine sechste Ausführungsform einer DBE-Lampe. 7 in a schematic cross-sectional view of a sixth embodiment of a DBE lamp.

1A zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine erste bekannte röhrenförmige DBE-Lampe 1. Die DBE-Lampe 1 ist als längliche Röhre ausgebildet, die von einer zylinderförmigen Außenisolierung 20 aus Glas begrenzt ist. Im Inneren der Außenisolierung 20 ist ein Innenraum 10 angeordnet, der mit einem für eine dielektrisch behinderte Entladung geeignetem Gas gefüllt ist. Die Außenisolierung 20 schließt dabei das Gas im Innenraum 10 ein, ist durchlässig für im Innenraum 10 erzeugte optische Strahlung und dient als dielektrische Isolierung zweier Elektroden 50 und 50', die als Außenelektroden ausgebildet sind und parallel zur Zylinderachse der röhrenförmigen DBE-Lampe 1 ausgerichtet sind. Die Zylinderachse der DBE-Lampe 1 ist im Querschnitt der in 1A der Kreismittelpunkt, also der Mittelpunkt des kreisförmigen Querschnitts durch den Innenraum 10. 1A schematically shows a cross section through a first known tubular DBE lamp 1 , The DBE lamp 1 is designed as an elongated tube, which is characterized by a cylindrical outer insulation 20 is limited in glass. Inside the outer insulation 20 is an interior 10 arranged, which is filled with a suitable for a dielectrically impeded discharge gas. The outer insulation 20 closes the gas in the interior 10 One is permeable to in the interior 10 generated optical radiation and serves as a dielectric isolation of two electrodes 50 and 50 ' , which are formed as external electrodes and parallel to the cylinder axis of the tubular DBE lamp 1 are aligned. The cylinder axis of the DBE lamp 1 is in cross section the in 1A the center of the circle, ie the center of the circular cross section through the interior 10 ,

Die beiden Außenelektroden 50 und 50' liegen auf unterschiedlichen Potentialen. Durch Ansteuerung der Elektroden 50, 50' mit einer sich kontinuierlich verändernden oder pulsförmigen Spannungsform können sich durch den die Außenisolierung 20 durchdringenden Verschiebungsstrom im gasgefüllten Innenraum 10 Entladungen ausbilden, wobei diese Entladungen das Gas in den Plasmazustand überführen, der im Innenraum 10 eine optische Strahlung erzeugt. Dabei sind die Außenelektroden 50 und 50' um den Röhrendurchmesser der DBE-Lampe 1 voneinander um einen Abstand d beabstandet.The two external electrodes 50 and 50 ' lie on different potentials. By controlling the electrodes 50 . 50 ' With a continuously changing or pulse-shaped voltage shape, the outer insulation can be replaced by the outer insulation 20 penetrating displacement current in the gas-filled interior 10 Form discharges, these discharges transfer the gas in the plasma state, in the interior 10 generates an optical radiation. Here are the outer electrodes 50 and 50 ' around the tube diameter of the DBE lamp 1 spaced from each other by a distance d.

1B zeigt schematisch einen Querschnitt durch eine zweite bekannte röhrenförmige DBE-Lampe 1'. Die DBE-Lampe 1' ist ähnlich wie die in 1A gezeigte DBE-Lampe 1 als längliche Röhre mit der zylinderförmigen Außenisolierung 20 und dem Innenraum 10 ausgebildet. 1B schematically shows a cross section through a second known tubular DBE lamp 1' , The DBE lamp 1' is similar to the one in 1A shown DBE lamp 1 as elongated tube with the cylindrical outer insulation 20 and the interior 10 educated.

Die DBE-Lampe 1' weist vier Außenelektroden 50 auf, die auf einem negativen elektrischen Potential liegen. In der Mitte der DBE-Lampe 1' ist eine Zentralelektrode 50'' angeordnet, die ebenfalls röhrenförmig ausgebildet ist, einen kleineren Durchmesser als die Außenisolierung 20 aufweist und die mit der Außenisolierung 20 dieselbe Zylinderachse teilt. Die Zentralelektrode 99 schließt dabei einen Totraum 99 ein, in dem keine Strahlung generiert wird.The DBE lamp 1' has four external electrodes 50 which are at a negative electrical potential. In the middle of the DBE lamp 1' is a central electrode 50 '' arranged, which is also tubular, a smaller diameter than the outer insulation 20 and with the outer insulation 20 shares the same cylinder axis. The central electrode 99 closes a dead space 99 in which no radiation is generated.

Die Zentralelektrode 50' liegt an einem positiven elektrischen Potential an, so dass über den Innenraum 10 und die Außenisolierung 20 eine elektrische Entladung zwischen der Zentralelektrode 50'' und den Außenelektroden 50 stattfinden kann. Die Entladung erfolgt über einen Abstand d zwischen dem Zylindermantel der Zentralelektrode 50'' und dem Zylindermantel der Außenisolierung 20.The central electrode 50 ' is at a positive electrical potential, so that over the interior 10 and the outer insulation 20 an electrical discharge between the central electrode 50 '' and the outer electrodes 50 can take place. The discharge takes place over a distance d between the cylinder jacket of the central electrode 50 '' and the cylinder jacket of the outer insulation 20 ,

2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen DBE-Lampe 2 mit einem vierteiligen Entladungsweg 32. Wie die in 1A und 1B gezeigten DBE-Lampen 1 und 1' ist die DBE-Lampe 2 röhrenförmig ausgebildet und in 2 schematisch im Querschnitt senkrecht zur Mittelachse der Röhre gezeigt. 2 shows a first embodiment of a DBE lamp according to the invention 2 with a four-part discharge path 32 , Like the in 1A and 1B shown DBE lamps 1 and 1' is the DBE lamp 2 tubular shaped and in 2 shown schematically in cross-section perpendicular to the central axis of the tube.

Der gasgefüllte Innenraum 10 ist von der Außenisolierung 20 umgeben. Die Außenisolierung 20 ist als Glasröhre ausgebildet, die als Dielektrikum und elektrische Isolierung wirkt und für im Innenraum 10 erzeugte Strahlung transparent ist. In einem Außenbereich der DBE-Lampe 2 und durch die Außenisolierung 20 gegenüber dem Innenraum 10 elektrisch isoliert sind mehrere Außenelektroden 60 und 60' angeordnet. Die Außenelektroden 60 und 60' sind elektrisch leitend als längliche Metallplättchen oder -schienen ausgebildet, die im Wesentlichen parallel zur Mittelachse der röhrenförmigen Außenisolierung 20 angeordnet sind.The gas filled interior 10 is from the outside insulation 20 surround. The outer insulation 20 is designed as a glass tube, which acts as a dielectric and electrical insulation and for in the interior 10 generated radiation is transparent. In an exterior of the DBE lamp 2 and through the outer insulation 20 opposite the interior 10 electrically isolated are several external electrodes 60 and 60 ' arranged. The outer electrodes 60 and 60 ' are electrically conductive formed as elongated metal plates or rails, which are substantially parallel to the central axis of the tubular outer insulation 20 are arranged.

Die in 2 gezeigte DBE-Lampe 2 weist zwei Außenelektroden 60 auf, die an ein negatives elektrisches Potential bzw. an Masse anliegen. Weiterhin weist die DBE-Lampe 2 zwei Außenelektroden 60' auf, die an einem elektrisch positiven Potential anliegen. Die zwei ”kalten” Außenelektroden 60 und die zwei ”heißen” Außenelektroden 60' sind über den Mantelumfang der Außenisolierung 20 gleichmäßig von einander beabstandet und mit alternierendem Potential angeordnet. Somit sind jeweils zwei Außenelektroden 60, 60' mit unterschiedlichen Potentialen um 90° voneinander entfernt angeordnet, während zwei Außenelektroden 60 bzw. 60' mit gleichem Potential um einander gegenüberliegend angeordnet sind. Dabei sind die Winkelangaben bezogen auf den gezeigten Querschnitt und bezüglich der Mittelachse der DBE-Lampe 2.In the 2 shown DBE lamp 2 has two external electrodes 60 on, which abut against a negative electrical potential or to ground. Furthermore, the DBE lamp 2 two external electrodes 60 ' on, which bear against an electrically positive potential. The two "cold" outer electrodes 60 and the two "hot" outer electrodes 60 ' are above the outer circumference of the outer insulation 20 evenly spaced from each other and arranged with alternating potential. Thus, in each case two external electrodes 60 . 60 ' with different potentials arranged 90 ° apart, while two outer electrodes 60 respectively. 60 ' are arranged with the same potential around each other. The angle data are based on the cross section shown and with respect to the center axis of the DBE lamp 2 ,

Im Innenraum 10 der DBE-Lampe 2 sind vier Innenelektroden 62, 62' angeordnet. Die vier Innenelektroden 62, 62' sind im Wesentlichen stabförmig ausgebildet und bestehen aus einem elektrisch leitenden Kern wie z. B. einem steifen Draht, der von einer Isolierung 63 umgeben ist. Jede der stabförmigen Innenelektroden 62, 62' ist dabei von einer der Isolierungen 63 gegenüber dem Gas im Innenraum 10 elektrisch isoliert. Die Isolierungen 63 können z. B. aus Glas oder einem Quarz ausgebildet sein, z. B. als dünne Glasröhrchen. Die Isolierungen 63 dienen als Dielektrikum für die dielektrisch behinderte Entladung der DBE-Lampe 2.In the interior 10 the DBE lamp 2 are four internal electrodes 62 . 62 ' arranged. The four internal electrodes 62 . 62 ' are essentially rod-shaped formed and consist of an electrically conductive core such. As a stiff wire, the insulation 63 is surrounded. Each of the rod-shaped internal electrodes 62 . 62 ' is one of the isolations 63 opposite the gas in the interior 10 electrically isolated. The insulations 63 can z. B. made of glass or a quartz, z. B. as a thin glass tube. The insulations 63 serve as a dielectric for the dielectrically impeded discharge of the DBE lamp 2 ,

Die Innenelektroden 62, 62' sind parallel zur Mittelachse der rohrförmigen Außenisolierung 20 angeordnet. Im Querschnitt sind die Innenelektroden 62, 62' an den Ecken eines Quadrats angeordnet, wobei sich die zwei ”heißen” Innenelektroden 62' und die zwei ”kalten” Innenelektroden 62 jeweils diagonal gegenüberliegen.The internal electrodes 62 . 62 ' are parallel to the central axis of the tubular outer insulation 20 arranged. In cross-section are the internal electrodes 62 . 62 ' arranged at the corners of a square, with the two "hot" internal electrodes 62 ' and the two "cold" internal electrodes 62 each diagonally opposite.

Die Entladungen verlaufen entlang von Entladungswegen 32, 32', die nicht zentralsymmetrisch zur Mittelachse des Lampengefäßes angeordnet sind. Dass heißt, die Entladungswege 32, 32' folgen nicht gänzlich Strahlen, die die Mittelachse des Lampengefäßes schneiden.The discharges run along discharge paths 32 . 32 ' which are not arranged centrally symmetrical to the central axis of the lamp vessel. That is, the discharge paths 32 . 32 ' Do not follow thoroughly rays that intersect the central axis of the lamp vessel.

Bei dieser Anordnung der Innenelektroden 62, 62' und Außenelektroden 60, 60' ergeben sich dreiteilige und vierteilige Entladungswege durch den Innenraum 10, von denen beispielhaft jeweils ein dreiteiliger Entladungsweg 32' und ein vierteiliger Entladungsweg 32 gezeigt sind. Der Entladungsweg 32' führt von einer ersten kalten Außenelektrode 60 entlang eines ersten Entladungsabschnitts 32a zu einer ersten heißen Innenelektrode 62'. Der erste Entladungsabschnitt 32a erfolgt über einen Abstand d2 zwischen diesen beiden Elektroden. Der Abstand d2 entspricht dem Abstand zwischen dem Außendurchmesser der Außenisolierung 20 bis zur nächstliegenden Innenelektrode 62'. Der Entladungsweg 32' erstreckt sich weiter von der ersten heißen Innenelektrode 62' zu einer ersten kalten Innenelektrode 62 entlang des zweiten Entladungsabschnitts 32b und erfolgt über einen Abstand d1. Der Abstand d1 entspricht dem Abstand der Innenelektroden 62', 62 zueinander und der Seitenlänge des Quadrats, in dem die Innenelektroden 62, 62' im gezeigten Querschnitt angeordnet sind. Der Entladungsweg 32' erstreckt sich weiter von der ersten kalten Innenelektrode 62 zur ersten heißen Außenelektrode 60' entlang eines dritten Entladungsabschnitts 32z. Der erste Entladungsabschnitt 32a und der dritte Entladungsabschnitt 32z sind dabei in etwa gleich lang. Mit kalter bzw. heißer Elektrode wird eine Elektrode an einem negativen bzw. positiven elektrischen Potential bezeichnet.In this arrangement, the internal electrodes 62 . 62 ' and external electrodes 60 . 60 ' arise three-part and four-part discharge paths through the interior 10 , of which by way of example in each case a tripartite discharge path 32 ' and a four-part discharge path 32 are shown. The discharge path 32 ' leads from a first cold outer electrode 60 along a first discharge section 32a to a first hot inner electrode 62 ' , The first discharge section 32a occurs over a distance d2 between these two electrodes. The distance d2 corresponds to the distance between the outer diameter of the outer insulation 20 to the nearest inner electrode 62 ' , The discharge path 32 ' extends farther from the first hot inner electrode 62 ' to a first cold inner electrode 62 along the second discharge section 32b and takes place over a distance d1. The distance d1 corresponds to the distance between the internal electrodes 62 ' . 62 to each other and the side of the square, in which the internal electrodes 62 . 62 ' are arranged in the cross section shown. The discharge path 32 ' extends further from the first cold inner electrode 62 to the first hot outer electrode 60 ' along a third discharge section 32z , The first discharge section 32a and the third discharge section 32z are about the same length. With cold or hot electrode, an electrode is referred to as a negative or positive electrical potential.

Ferner ergibt sich bei dieser Anordnung der Innenelektroden 62, 62' und Außenelektroden 60, 60' z. B. der vierteilige Entladungsweg 32 durch den Innenraum 10, von denen ein Entladungsweg 32a–d beispielhaft in 2 gezeigt ist. Anders als beim dreiteiligen Entladungsweg 32' kommt es statt zur Ausbildung des Entladungsweges 32z zur Ausbildung der Entladungswege 32c und 32d. Dabei verläuft Entladungsweg 32c ähnlich wie Entladungsweg 32b zwischen zwei Innenelektroden 62 und 62', während Entladungsweg 32d zwischen einer Innenelektrode 62' und einer Außenelektrode 60 verläuft. Drei- und vierteiliger Entladungsweg 32' und 32 können gleichzeitig auftreten.Furthermore, results in this arrangement, the internal electrodes 62 . 62 ' and external electrodes 60 . 60 ' z. B. the four-part discharge path 32 through the interior 10 of which a discharge path 32a In example 2 is shown. Unlike the three-part discharge path 32 ' it comes instead of training the discharge path 32z for the formation of the discharge paths 32c and 32d , This discharge path runs 32c similar to discharge path 32b between two internal electrodes 62 and 62 ' while discharge path 32d between an inner electrode 62 ' and an outer electrode 60 runs. Three and four-part discharge path 32 ' and 32 can occur simultaneously.

Bei der Wahl der Abstände zwischen den Entladungsabschnitten sollte dabei d2 ungefähr so groß wie d1 ausgebildet sein, wenn die DBE-Lampe 2 mit nur einem elektrischen Vorschaltgerät betrieben wird. Die Abstände können unterschiedlich groß ausgebildet sein, wenn mehrere Vorschaltgeräte verwendet werden.In choosing the distances between the discharge sections, d2 should be approximately as large as d1 when the DBE lamp 2 operated with only one electric ballast. The distances can be made different sizes, if multiple ballasts are used.

Elektronische Vorschaltgeräte dienen zur Erzeugung des elektrischen Potentials, an dem sowohl die Innen- als auch die Außenelektroden anliegen. Bei Verwendung von jeweils einem eigenen elektrischen Vorschaltgerät für jedes Elektrodenpaar kann durch individuelles Abstimmen der unterschiedlichen Potentiale eine Unregelmäßigkeit im Aufbau der DBE-Lampe ausgeglichen werden.Electronic ballasts are used to generate the electrical potential to which both the inner and the outer electrodes abut. When using each of their own electrical ballast for each pair of electrodes can be compensated by individually tuning the different potentials an irregularity in the design of the DBE lamp.

Bei einem Vergleich der 1B und 2 ist zu sehen, dass das Volumen des Innenraums 10 bei der in 2 gezeigten DBE-Lampe 2 besser zur Strahlungserzeugung ausgenutzt werden kann als bei der in 1B gezeigten DBE-Lampe 1': Zum einen nehmen die Innenelektroden 62, 62' durch Ihre schlanke Ausbildung weniger Volumen ein als die Zentralelektrode 50'' der DBE-Lampe 1'. Zum anderen ist der mehrteilige Entladungsweg 32 besser geeignet, mehr gasgefülltes Innenvolumen des Innenraums 10 zu durchdringen als bei der Entladung in der DBE-Lampe 1'. Weiterhin wird durch die schlanken Innenelektroden 62, 62' eine wesentlich kleinere Abschirmung von im Innenraum 10 entstehender Strahlung bewirkt als bei der bekannten DBE-Lampe 1'. Die große Zentralelektrode 50'' hingegen stellt eine große nichttransparente Abschirmung für die Strahlung dar, die die Strahlungsausbeute mindert.When comparing the 1B and 2 you can see that the volume of the interior 10 at the in 2 shown DBE lamp 2 can be better utilized for generating radiation than in the 1B shown DBE lamp 1' : On the one hand take the internal electrodes 62 . 62 ' thanks to its slim design, less volume than the central electrode 50 '' the DBE lamp 1' , On the other hand, the multipart discharge path 32 better suited, more gas-filled interior volume of the interior 10 to penetrate as in the discharge in the DBE lamp 1' , Furthermore, the slim inner electrodes 62 . 62 ' a much smaller shielding in the interior 10 resulting radiation causes than in the known DBE lamp 1' , The big central electrode 50 '' however, there is a large nontransparent shielding for the radiation which reduces the radiation yield.

Durch die in 2 gezeigte Anordnung der Innen- und Außenelektroden wird nahezu der gesamte von der als Außenkolben ausgebildeten Außenisolierung 20 eingeschlossene Innenraum 10 zur Strahlerzeugung genutzt. Entladungsweg 32 weist drei Entladungsabschnitte bzw. Entladungslagen auf, für die ein Außenkolbendurchmesser von ca. dreimal dem Abstand d2 vorteilhaft ist. Die Innenelektroden 62, 62' können auf anderen Spannungspotentialen liegen als die Außenelektroden 60, 60', um unterschiedliche Schlagweiten zu ermöglichen. Durch die Ausbildung der Innenelektroden 62, 62' als dünne Stäbe werden optische Verluste durch Absorption innerhalb der DBE-Lampe 2 minimiert. Ein Großteil der Strahlung kann den Innenraum 10 ungehindert durchqueren, da das Plasma optisch dünn ausgebildet sein kann. Die DBE-Lampe 2 ist besonders zur Erzeugung von VUV-Strahlung geeignet.By the in 2 shown arrangement of the inner and outer electrodes is almost the entire of the external insulation formed as an outer bulb 20 enclosed interior 10 used for beam generation. discharge 32 has three discharge sections or discharge layers, for which an outer piston diameter of about three times the distance d2 is advantageous. The internal electrodes 62 . 62 ' can be at other voltage potentials than the outer electrodes 60 . 60 ' to allow different stroke widths. By the formation of the internal electrodes 62 . 62 ' as thin rods are optical losses due to absorption within the DBE lamp 2 minimized. Much of the radiation can affect the interior 10 traverse unhindered, since the plasma can be made optically thin. The DBE lamp 2 is particularly suitable for generating VUV radiation.

3 zeigt eine DBE-Lampe 3, die ähnlich wie die in 2 gezeigte DBE-Lampe 2 aufgebaut ist. Im Unterschied zur DBE-Lampe 2 sind alle vier Außenelektroden 60 der DBE-Lampe 3 dafür ausgebildet und vorgesehen, an demselben elektrischen Potential anzuliegen, z. B. an Masse. Daher können die Außenelektroden 60 auch durch ein leitfähiges Fluid wie zu reinigendes Wasser ersetzt bzw. ergänzt werden. 3 shows a DBE lamp 3 that are similar to those in 2 shown DBE lamp 2 is constructed. In contrast to the DBE lamp 2 are all four outer electrodes 60 the DBE lamp 3 designed and intended to be applied to the same electrical potential, z. B. to ground. Therefore, the outer electrodes can 60 be replaced or supplemented by a conductive fluid such as water to be purified.

Die Außenelektroden 60 können neben der Streifenausführung unter anderem auch als Netzelektrode, als transparente Elektrode (ITO-Beschichtung) oder als strukturiertes aufgedampftes Metall ausgeführt sein.The outer electrodes 60 In addition to the strip design, they can also be designed, inter alia, as a mesh electrode, as a transparent electrode (ITO coating) or as a structured vapor-deposited metal.

Die DBE-Lampe 3 weist fünf Innenelektroden 62', 62 auf, von denen vier heiße Innenelektroden 62' im Querschnitt in einem Quadrat angeordnet sind. Eine zentrale Innenelektrode 62 ist als kalte Elektrode ausgebildet.The DBE lamp 3 has five internal electrodes 62 ' . 62 of which four are hot internal electrodes 62 ' are arranged in cross section in a square. A central internal electrode 62 is designed as a cold electrode.

Damit entsteht in der DBE-Lampe 3 ein Entladungsweg 33 mit bis zu vier Entladungslagen bzw. vier Entladungsabschnitten 33a bis 33d. Dabei erstreckt sich der erste Entladungsabschnitt 33a von einer ersten kalten Außenelektrode 60 zu einer ersten heißen Innenelektrode 62', der zweite Entladungsabschnitt 33b von der ersten heißen Innenelektrode 62' zur zentralen kalten Innenelektrode 62, der dritte Entladungsabschnitt 33c von der zentralen kalten Innenelektrode 62 zu einer zweiten heißen Innenelektrode 62' und der vierte Entladungsabschnitt 33d von der zweiten heißen Innenelektrode 62' zu einer zweiten kalten Außenelektrode 60. Dabei erfolgen die Entladungsschläge am ersten und vierten Entladungsabschnitt 33a, 33d über einen Abstand d2 zwischen Außenelektrode 60 und einer äußeren Innenelektrode 62', der zweite und dritte Entladungsabschnitt 33b, 33c über einen Abstand d1 zwischen einer äußeren Innenelektrode 62' und der zentralen Innenelektrode 62.This results in the DBE lamp 3 a discharge path 33 with up to four discharge layers or four discharge sections 33a to 33d , In this case, the first discharge section extends 33a from a first cold outer electrode 60 to a first hot inner electrode 62 ' , the second discharge section 33b from the first hot inner electrode 62 ' to the central cold inner electrode 62 , the third discharge section 33c from the central cold inner electrode 62 to a second hot inner electrode 62 ' and the fourth discharge section 33d from the second hot inner electrode 62 ' to a second cold outer electrode 60 , The discharge bumps take place at the first and fourth discharge sections 33a . 33d over a distance d2 between outer electrode 60 and an outer inner electrode 62 ' , the second and third discharge section 33b . 33c over a distance d1 between an outer inner electrode 62 ' and the central inner electrode 62 ,

Dabei sollte der Abstand d1 ungefähr so groß wie der Abstand d2 ausgebildet sein, wenn die DBE-Lampe 3 mit einem einzigen elektronischen Vorschaltgerät betrieben wird. Bei Einsatz von mehreren elektronischen Vorschaltgeräten für die Elektroden können die Abstände unterschiedlich groß ausgebildet sein.In this case, the distance d1 should be approximately as large as the distance d2 formed when the DBE lamp 3 operated with a single electronic ballast. When using multiple electronic ballasts for the electrodes, the distances may be formed differently large.

4 zeigt einen Querschnitt durch eine röhrenförmige DBE-Lampe 4, die ähnlich wie die in 3 gezeigte DBE-Lampe 3 aufgebaut ist. Die DBE-Lampe 4 weist jedoch vier weitere Innenelektroden 62' auf. Insgesamt weist die DBE-Lampe 4 im Innenraum 10 eine (heiße) zentrale Innenelektrode 62'' auf, darum an den Ecken eines kleinen Quadrats angeordnete vier (kalte) Innenelektroden 62, darum an den Ecken eines großen Quadrats angeordnete vier (heiße) Innenelektroden 62' und vier (kalte) Außenelektroden 60. Dabei ist das kleine Quadrat und das große Quadrat in der Querschnittansicht gegeneinander um 45° verdreht angeordnet. Die acht Außenelektroden 60 sind in zwei Außenquadraten angeordnet, wobei das eine gegenüber dem großen Quadrat der vier äußeren Innenelektroden 62' um +22.5° verdreht angeordnet ist und das andere gegenüber dem großen Quadrat der vier äußeren Innenelektroden 62' um –22.5° angeordnet ist. 4 shows a cross section through a tubular DBE lamp 4 that are similar to those in 3 shown DBE lamp 3 is constructed. The DBE lamp 4 however, has four more internal electrodes 62 ' on. Overall, the DBE lamp has 4 in the interior 10 a (hot) central inner electrode 62 '' on, therefore, at the corners of a small square arranged four (cold) internal electrodes 62 , therefore four (hot) internal electrodes arranged at the corners of a large square 62 ' and four (cold) outer electrodes 60 , Here, the small square and the large square in the cross-sectional view against each other is rotated by 45 °. The eight outer electrodes 60 are arranged in two outer squares, the one opposite to the large square of the four outer inner electrodes 62 ' arranged at + 22.5 ° twisted and the other opposite the large square of the four outer internal electrodes 62 ' is arranged at -22.5 °.

5 zeigt einen Querschnitt durch eine röhrenförmige DBE-Lampe 5, die ähnlich wie die in 3 gezeigte DBE-Lampe 3 aufgebaut ist. Im Gegensatz zu Lampe 3 ist die zentrale Innenelektrode 62'', die in 3 mit 62 bezeichnet ist, bei Lampe 5 durch einen Durchmesser gekennzeichnet, der größer ist als der Durchmesser der kreisförmig um den zentralen Lampenmittelpunkt angeordneten 16 (heißen) Innenelektroden 62'. Der Innendurchmesser des Lampenaußengefäßes, also der Außenisolierung 20, ist dabei größer als der Durchmesser des Kreises im gezeigten Querschnitt, auf dem die Innenelektroden 62' vorteilhaft äquidistant voneinander angeordnet sind. Der Durchmesser der zentralen Innenelektrode 62'' ist im Querschnitt kleiner als der Durchmesser des Kreises, auf dem die Innenelektroden 62' angeordnet sind. Die Innenelektroden 62' haben vorzugsweise gleichen Abstand d2 sowohl zu Innenelektrode 62'' als auch zu Außenelektroden 60 (Abstand d1), die außen auf dem Lampenaußenkolben (also der Außenisolierung 20) angeordnet sind. Vorzugsweise liegen jeweils eine Innenelektrode 62' und eine Außenelektrode 60 mit ihrem jeweiligen Mittelpunkt auf einem Strahl durch den zentralen Lampenmittelpunkt. Ein solcher Strahl ist in 4 entlang des Entladungsweges 32 gezeigt. 5 shows a cross section through a tubular DBE lamp 5 that are similar to those in 3 shown DBE lamp 3 is constructed. Unlike lamp 3 is the central internal electrode 62 '' , in the 3 With 62 is designated by lamp 5 characterized by a diameter which is greater than the diameter of the circular arranged around the central lamp center 16 (hot) internal electrodes 62 ' , The inner diameter of the lamp outer vessel, so the outer insulation 20 , is greater than the diameter of the circle in the cross section shown, on which the internal electrodes 62 ' are advantageously arranged equidistant from each other. The diameter of the central inner electrode 62 '' is smaller in cross-section than the diameter of the circle on which the internal electrodes 62 ' are arranged. The internal electrodes 62 ' preferably have the same distance d2 to both inner electrode 62 '' as well as to external electrodes 60 (Distance d1), the outside of the lamp outer bulb (ie the outer insulation 20 ) are arranged. Preferably, each lie an inner electrode 62 ' and an outer electrode 60 with their respective center on a beam through the central lamp center. Such a ray is in 4 along the discharge path 32 shown.

Die Entladung folgt einem Entladungsweg 32 aus bis zu vier Abschnitten 32a–32d. Entladungsabschnitt 32a verläuft zwischen einer Außenelektrode 60 und einer Innenelektrode 62', wohingegen Entladungsabschnitt 32b von dieser Innenelektrode 62' zur zentralen Innenelektrode 62'' verläuft. Symmetrisch dazu kann die Entladung den weiteren Entladungsabschnitten 32c und 32d folgend voranschreiten.The discharge follows a discharge path 32 from up to four sections 32a - 32d , discharge section 32a runs between an outer electrode 60 and an inner electrode 62 ' , whereas discharge section 32b from this inner electrode 62 ' to the central inner electrode 62 '' runs. Symmetrically, the discharge can the other discharge sections 32c and 32d proceed as follows.

In einer Ausführungsform kann die zentrale Innenelektrode 62'' auf gleichem Potential wie die Außenelektroden 60 liegen, wofür vorteilhaft der Abstand d1 gleich dem Abstand d2 ausgebildet ist.In one embodiment, the central inner electrode 62 '' at the same potential as the outer electrodes 60 lie, for which advantageously the distance d1 is formed equal to the distance d2.

Es ist möglich, das weitere Innen- oder Außenelektroden mit unterschiedlichen Potentialen beaufschlagt werden und diese unterschiedlichen Potentiale zur Gestaltung der Entladungsvorgänge genutzt werden. It is possible that the further inner or outer electrodes are subjected to different potentials and that these different potentials are used to design the discharge processes.

Der Vorteil der in 5 gezeigten Ausgestaltungsform der Lampe 5 liegt in der im Gegensatz zur in 1' gezeigten Lampe 1' in der durch die größere Anzahl der Entladungslagen besseren Ausnutzung des Gasvolumens. Die zentrale Innenelektrode 62'' kann aus einer die optische VUV-Strahlung gut reflektierenden Aluminium-Schicht bestehen. Im Gegensatz zu einer weiteren Erhöhung der Entladungslagenanzahl wird die Nichtnutzung eines Totraumes 99 im Inneren der zentralen Innenelektrode 62'' dabei in Kauf genommen. Bei gleicher Schlagweite (Länge der Entladungsabschnitte entlang der Abstände d) wird das durch den Lampenaußendurchmesser bestimmte Lampenvolumen jedoch effektiver zur Erzeugung optischer Strahlung genutzt.The advantage of in 5 shown embodiment of the lamp 5 is in contrast to in 1' shown lamp 1' in the better utilization of the gas volume due to the larger number of discharge layers. The central inner electrode 62 '' may consist of an aluminum layer which reflects the VUV optical radiation well. In contrast to a further increase in the discharge layer number, the nonuse of a dead space becomes 99 inside the central inner electrode 62 '' thereby accepted. At the same focal length (length of the discharge sections along the distances d), however, the lamp volume determined by the lamp outer diameter is used more effectively for generating optical radiation.

6 zeigt einen Querschnitt durch eine röhrenförmige DBE-Lampe 6, die ähnlich wie die in 5 gezeigte DBE-Lampe 5 aufgebaut ist. Im Gegensatz zu Lampe 5 wurden die stabförmigen Innenelektroden 62' durch eine nicht dielektrisch isolierte, durchgängige und auf einem Radius um den zentralen Lampenmittelpunkt angeordnete Innenelektrode 62' ersetzt. Die entstehenden Entladungen sind daher nur einseitig dielektrisch behindert, was unter bestimmten Bedingungen vorteilhaft ist. Diese nicht dielektrisch isolierten Elektroden können in allen gezeigten Lampen zum Einsatz kommen, solange mindestens eine zu einem Entladungsweg gehörende Elektrode dielektrisch isoliert ist. Ein Vorteil der DBE-Lampe 6 gegenüber der DBE-Lampe 5 ist der einfachere Aufbau der Innenelektrode 62' und geringere optische Verluste durch eine grobmaschige Netzausführung der Innenelektrode 62'. 6 shows a cross section through a tubular DBE lamp 6 that are similar to those in 5 shown DBE lamp 5 is constructed. Unlike lamp 5 were the rod-shaped internal electrodes 62 ' by a non-dielectrically insulated, continuous and arranged on a radius around the central lamp center inner electrode 62 ' replaced. The resulting discharges are therefore only dielectrically impeded on one side, which is advantageous under certain conditions. These non-dielectrically isolated electrodes can be used in all the lamps shown as long as at least one electrode belonging to a discharge path is dielectrically insulated. An advantage of the DBE lamp 6 opposite the DBE lamp 5 is the simpler structure of the inner electrode 62 ' and lower optical losses due to a coarse-meshed network design of the inner electrode 62 ' ,

7 zeigt einen Querschnitt durch eine röhrenförmige DBE-Lampe 7, die ähnlich wie die in 5 gezeigte DBE-Lampe 5 aufgebaut ist. Im Gegensatz zu Lampe 5 weisen sowohl die Innenelektroden 62 und 62' untereinander als auch die Außenelektroden 60 und 60' unterschiedliche, vorteilhaft alternierende, Potentiale auf. Ein weiterer Unterschied zu der in 5 gezeigten Ausgestaltungsform liegt in der Anlage der Innenelektroden 62 und 62' zu Untergruppen gleichen Potentials. Durch diese gruppenhafte Anordnung kann gewährleistet werden, dass sich Entladungen, welche Strahlen folgen die zu Strahlen durch den zentralen Lampenmittelpunkt einen rechten Winkel aufweisen, in unterschiedlichen Abständen zum zentralen Lampenmittelpunkt ausbilden können. Ein solcher Strahl ist in 7 als Entladungsabschnitt 36 gezeigt, der zwischen einer Untergruppe Innenelektroden 62 und einer Untergruppe Innenelektroden 62' ausgebildet ist. 7 shows a cross section through a tubular DBE lamp 7 that are similar to those in 5 shown DBE lamp 5 is constructed. Unlike lamp 5 have both the internal electrodes 62 and 62 ' with each other and the outer electrodes 60 and 60 ' different, advantageously alternating, potentials. Another difference to the in 5 shown embodiment is in the system of internal electrodes 62 and 62 ' to subgroups of the same potential. By this group arrangement, it can be ensured that discharges, which follow rays which have a right angle to the rays through the central lamp center, can form at different distances from the central lamp center. Such a ray is in 7 as a discharge section 36 shown between a subset of internal electrodes 62 and a subgroup of internal electrodes 62 ' is trained.

In der in 7 gezeigten Ausführungsform besteht eine Untergruppe von Innenelektroden aus jeweils drei am gleichen Potential anliegenden Innenelektroden 62 bzw. 62'. Die Untergruppen sind mit alternierender Polarität rund um die zentrale Innenelektrode 62'' in der DBE-Lampe 7 angeordnet.In the in 7 In the embodiment shown, a subgroup of internal electrodes each consists of three internal electrodes which are in contact with the same potential 62 respectively. 62 ' , The subgroups are of alternating polarity around the central inner electrode 62 '' in the DBE lamp 7 arranged.

Neben einem Entladungsweg 32, der sich entlang der Entladungsabschnitte 32a und 32b erstreckt, kann sich auch ein Entladungsweg 32', den Entladungsabschnitten 32a, 36 und 32d folgend, einstellen. Die Ausbildung des Entladungsabschnitts 36 ist besonders vorteilhaft, da die hier generierte optische Strahlung kaum durch andere Innenelektroden oder Außenelektroden abgeschattet wird und daher nur wenig geschwächt wird. Im Gegensatz zu den DBE-Lampen 5 und 6 kann daher bei gleichem Lampenaußendurchmesser der Innendurchmesser der zentralen Innenelektrode 62'' noch weiter verkleinert werden. Dadurch wird das vom Lampenaußendurchmesser eingeschlossene Lampenvolumen noch effizienter zur Erzeugung von optischer VUV-Strahlung genutzt.Next to a discharge path 32 that extends along the discharge sections 32a and 32b extends, can also be a discharge path 32 ' , the discharge sections 32a . 36 and 32d following, adjust. The formation of the discharge section 36 is particularly advantageous since the optical radiation generated here is hardly shadowed by other internal electrodes or external electrodes and is therefore only slightly weakened. Unlike the DBE lamps 5 and 6 Therefore, with the same lamp outer diameter, the inner diameter of the central inner electrode 62 '' be reduced even further. As a result, the lamp volume enclosed by the lamp outer diameter is used even more efficiently for generating optical VUV radiation.

Ganz allgemein könnte die DBE-Lampe auch weitere im Innenraum, z. B. in einem Quadrat, angeordnete Innenelektroden aufweisen. Dabei kann eine zentrale Innenelektrode vorgesehen sein, die von in immer größer werdenden Quadraten angeordneten Innenelektroden umgeben ist. Dabei können die Quadrate von aufeinanderfolgenden Innenelektroden der einzelnen Entladungslagen jeweils gegeneinander um 45° versetzt angeordnet sein. Als Alternative zur (im Querschnitt) quadratischen Anordnung könnten die Innenelektroden auch in einer anderen geometrischen Form angeordnet sein, wobei von der Mittelachse der DBE-Lampe gleich weit beabstandete und entfernte Innenelektroden im Querschnitt bevorzugt symmetrisch bezüglich der Mittelachse der DBE-Lampe angeordnet sind. Dabei können die von der Mittelachse gleich weit entfernten Innenelektroden in Gruppen gleichen Potentials eingeteilt sein.In general, the DBE lamp could also more in the interior, z. B. in a square, arranged internal electrodes. In this case, a central inner electrode can be provided which is surrounded by inner electrodes arranged in ever larger squares. In this case, the squares of successive internal electrodes of the individual discharge layers can be arranged offset from each other by 45 °. As an alternative to the (in cross-section) square arrangement, the internal electrodes could also be arranged in a different geometric shape, wherein from the central axis of the DBE lamp equidistant and remote internal electrodes are arranged in cross section, preferably symmetrically with respect to the central axis of the DBE lamp. In this case, the same distance from the central axis of the inner electrodes can be divided into groups of the same potential.

Dabei ergibt sich bei der in 4 gezeigten DBE-Lampe 4 ein Entladungsweg 32, der entlang bis zu sechs einzelner Entladungswege 32a bis 32f verläuft, somit sechsteilig ausgebildet ist und sechs Entladungslagen aufweist.This results in the in 4 shown DBE lamp 4 a discharge path 32 that runs along up to six individual discharge paths 32a to 32f runs, thus six-piece design and has six discharge layers.

Die Schlagweiten über die jeweiligen Abstände d1, d2 und d3 sollten dabei gleich groß ausgebildet sein, falls die DBE-Lampe lediglich mit einem einzelnen elektrischen Vorschaltgerät betrieben wird.The distance across the respective distances d1, d2 and d3 should be the same size, if the DBE lamp is operated only with a single electric ballast.

Durch die gezeigte Anordnung der Innen- und Außenelektroden ergeben sich im Innenraum Äquipotentialflächen entlang der von der Mittelachse der DBE-Lampe gleich weit entfernte Innenelektroden. Dabei liegen die Äquipotentialflächen im Wesentlichen auf einem Zylindermantel um die Rohr-Mittelachse der DBE-Lampe durch die von der Rohr-Mittelachse gleich weit entfernten Innenelektroden.The arrangement of the inner and outer electrodes shown results in equipotential surfaces in the interior along the same distance from the central axis of the DBE lamp inner electrodes. In this case, the equipotential surfaces lie essentially on a cylinder jacket around the tube center axis of the DBE lamp through the same distance from the central axis of the tube inner electrodes.

Dabei können Schlagweiten für die elektrische Entladung bei gegebenem Druck, gegebener Zündspannung, gegebener Glasdicke der Isolierungen und des Lampenkolbendurchmessers durch eine Variation der Anzahl der Innenelektroden pro Äquipotentialfläche angepasst werden, sowie durch eine Variation der Anzahl der Entladungslagen.In this case, strike distances for the electrical discharge at a given pressure, given ignition voltage, given glass thickness of the insulations and the lamp bulb diameter can be adjusted by a variation of the number of internal electrodes per equipotential surface, as well as by a variation of the number of discharge layers.

Bei einer geradzahligen Anzahl von Entladungslagen bzw. Entladungsabschnitten ist eine symmetrische Anordnung der Elektroden gleichen Potentials vorteilhaft (vgl. 3 und 4).In an even number of discharge layers or discharge sections, a symmetrical arrangement of the electrodes of the same potential is advantageous (cf. 3 and 4 ).

Bei einer ungeradzahligen Anzahl von Entladungslagen ist eine Anordnung der Elektroden in einer Interdigitalstruktur vorteilhaft. Dabei alterniert jeweils die Elektrodenpolarität der von der Mittelachse der DBE-Lampe gleich weit entfernten Innen- und Außenelektroden (vgl. 2). Dabei entstehen unsymmetrische Äquipotentialflächen in der DBE-Lampe, die bei bestimmten Randbedingungen sinnvoll sein können. Die Entladungswege zwischen den von der Mittelachse der DBE-Lampe gleich weit entfernten Innen- und Außenelektroden liegen dabei auf Strahlen, die einen rechten Winkel zum einem Strahl durch den zentralen Lampenmittelpunkt bilden.With an odd number of discharge layers, an arrangement of the electrodes in an interdigital structure is advantageous. In each case, the electrode polarity alternates between the inner and outer electrodes, which are equidistant from the central axis of the DBE lamp (cf. 2 ). This results in unbalanced equipotential surfaces in the DBE lamp, which may be useful under certain boundary conditions. The discharge paths between the inner and outer electrodes, which are equidistant from the central axis of the DBE lamp, lie on beams which form a right angle to a beam through the central lamp center.

Die in den DBE-Lampen 2, 3, 4, 5, 6 und 7 gezeigten elektrischen Potentiale an den Elektroden sind dabei jeweils für eine mögliche Ausführungsform ausgewählt. Die Potentiale können dabei nicht nur miteinander vertauscht werden, sondern auch anders an die Elektroden angelegt werden. Es ist weiterhin möglich, nicht nur heiße und kalte Elektroden zu verwenden, sondern auch abgestufte elektrische Potentiale zwischen den beiden Extremen an die Elektroden anzulegen, wobei ein Entstehen der Entladungswege gezielt gesteuert bzw. beeinflusst werden kann.The in the DBE lamps 2 . 3 . 4 . 5 . 6 and 7 shown electrical potentials at the electrodes are each selected for a possible embodiment. The potentials can not only be interchanged with each other, but also be applied differently to the electrodes. It is also possible to use not only hot and cold electrodes, but also to apply graded electrical potentials between the two extremes to the electrodes, wherein emergence of the discharge paths can be selectively controlled or influenced.

Um die Stabilität der dünnen Innenelektroden zu gewährleisten, können entweder Halterungen zum Stützen der Innenelektroden vorgesehen sein, oder eine Mehrzahl von DBE-Lampen in Reihe angeordnet sein, wobei dabei deren Rohr-Mittelachsen zusammenfallen.In order to ensure the stability of the thin internal electrodes, either holders may be provided for supporting the internal electrodes, or a plurality of DBE lamps may be arranged in series, their tube center axes coinciding.

In den 2 bis 7 ist jeweils nur ein Entladungsweg 32 und 33 beispielhaft gezeigt. Tatsächlich erfolgen in den DBE-Lampen 2 bis 7 auch Entladungen über weitere Entladungswege, die analog zu jeweils dem gezeigten Entladungsweg 32 bzw. 33 zwischen den Elektroden angeordnet sind.In the 2 to 7 is only one discharge path 32 and 33 shown by way of example. Actually done in the DBE lamps 2 to 7 also discharges via further discharge paths, which are analogous to each of the discharge path shown 32 respectively. 33 are arranged between the electrodes.

Bei den DBE-Lampen 2 bis 7 ist zumindest ein Entladungsabschnitt eines Entladungswegs zwischen zwei Innenelektroden angeordnet.For the DBE lamps 2 to 7 At least one discharge section of a discharge path is arranged between two internal electrodes.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 1'1, 1 ': DBE-LampeDBE lamp
2, 3, 4, 5, 6, 72, 3, 4, 5, 6, 7: DBE-LampeDBE lamp
1010: Innenrauminner space
2020: Außenisolierungexternal insulation
32, 3332, 33: Entladungswegdischarge
32a, ... 33f, 32z32a, ... 33f, 32z: Entladungsabschnittdischarge section
33a, ..., 33d33a, ..., 33d: Entladungsabschnittdischarge section
50, 50'50, 50 ': Elektrodeelectrode
50''50 '': Zentralelektrodecentral electrode
60, 60'60, 60 ': Außenelektrodeouter electrode
62, 62', 62''62, 62 ', 62' ': Innenelektrodeinner electrode
6363: Isolierunginsulation
9999: Totraumdead space
d, d1, d2, d3d, d1, d2, d3: Abstanddistance

Claims

Dielectric barrier discharge lamp with - a housing ( 20 ), which has an interior ( 10 ) which is filled with a gas mixture which is suitable for generating radiation during an electrical discharge through the gas mixture and - at least three electrodes electrically isolated from the gas mixture ( 60 . 60 ' . 62 . 62 ' ), wherein at least two of the electrodes ( 60 . 60 ' . 62 . 62 ' ) at different electrical potentials, and wherein at least two of the electrodes with different electrical potential than internal electrodes ( 62 . 62 ' ) in the interior ( 10 ) of the DBE lamp ( 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6 ; 7 ) are arranged.

DBE lamp according to claim 1, wherein at least one of the internal electrodes ( 62 . 62 ' ) is substantially rod-shaped.

DBE lamp according to one of the preceding claims, wherein the electrodes ( 60 . 60 ' . 62 . 62 ' ) in the DBE lamp ( 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 6 ; 7 ) are arranged that in the interior ( 10 ) at least one discharge path ( 32 ; 32 '; 33 ) with a plurality of discharge sections ( 32a . 32b . 32c . 32d . 32e . 32f . 32z ; 33a . 33b . 33c . 33d ), wherein a single discharge section ( 32a . 32b . 32c . 32d . 32e . 32f . 32z ; 33a . 33b . 33c . 33d ) between two electrodes ( 60 . 60 ' . 62 . 62 ' ) is formed, which bear against different electrical potentials.

DBE lamp according to claim 3, wherein the discharge path ( 32 ; 33 ) an even number of discharge sections ( 32a . 32b . 32c . 32d . 32e . 32f . 33a . 33b . 33c . 33d ) and the Electrodes ( 60 . 60 ' . 62 . 62 ' ) centrally symmetric in the DBE lamp ( 3 ; 4 ; 5 ; 6 ; 7 ) are arranged.

DBE lamp according to claim 3, wherein the discharge path ( 32 ' ) an odd number of discharge sections ( 32a . 32b . 32z ) and the electrodes ( 60 . 60 ' . 62 . 62 ' ) in an interdigital structure in the DBE lamp ( 2 ) are arranged.

DBE lamp according to one of claims 3 to 5, wherein the electrodes ( 60 . 60 ' . 62 . 62 ' ) in the DBE lamp ( 2 ; 3 ; 4 ) are arranged such that the impact widths over the individual discharge sections ( 32a . 32b . 32c . 32d . 32e . 32f . 32z ; 33a . 33b . 33c . 33d ) are formed substantially the same length.

DBE lamp according to one of the preceding claims, wherein the interior ( 10 ) via an external insulation ( 20 ) is electrically insulated from an environment and wherein at least one outer electrode ( 60 . 60 ' ) is arranged so that the outer electrode ( 60 . 60 ' ) through the outer insulation ( 20 ) in relation to the interior ( 10 ) is electrically isolated.

DBE lamp according to claim 7, wherein all external electrodes ( 60 . 60 ' ) are adapted to abut for generating radiation at the same electrical potential.

DBE lamp according to one of the preceding claims, wherein an inner electrode ( 62 '' ) centrally on a central axis of the housing ( 20 ) is arranged.

DBE lamp according to one of the preceding claims, wherein all internal electrodes ( 62 ; 62 '' ) a group of internal electrodes ( 62 ; 62 ' ) from a central axis of the housing ( 20 ) are located equidistant.

DBE lamp according to one of the preceding claims, wherein the electrodes ( 60 . 60 ' . 62 . 62 ' ) are divided into electrode pairs and each pair of electrodes has its own ballast for electrical potential generation.

DBE lamp according to one of the preceding claims, wherein its housing ( 20 ) is cylindrical and the internal electrodes ( 62 . 62 ' ) substantially parallel to the cylinder axis of the housing ( 20 ) are formed.

DBE lamp according to one of the preceding claims, wherein a holder supports the internal electrodes ( 62 . 62 ' ) opposite the housing ( 20 ) of the interior ( 10 ) is supported.

DBE lamp according to one of the preceding claims, wherein at least one of the internal electrodes ( 62 ' ) does not have its own dielectric insulation.

DBE lamp according to one of the preceding claims, wherein a plurality of internal electrodes ( 62 . 62 ' ) as a subgroup with the same electrical potential in the DBE lamp ( 7 ) are arranged.