(57)【要約】  本発明は、渦巻型パルス発生器をベースにしたコンパクトな高圧パルス発生器に関する。ここでこの渦巻型パルス発生器はＬＴＣＣ構成部分として構成されており、少なくとも２つのセラミックフィルムとそれぞれ、その上に被着されている金属層から巻かれている。渦巻型パルス発生器のこれらの金属層の間には、多層構造体が位置する。この多層構造体は、少なくともεｒ＝１０の高い誘電率を有する容量性に作用するセラミックの少なくとも１つの第１の層と、少なくともμｒ＝１．５の高い透磁率を有する誘導性に作用するセラミックの少なくとも１つの第２の層から成る。ここでこの少なくとも１つの誘導性に作用するセラミック層は、少なくとも１つの容量性に作用するセラミック層によって絶縁されている。本発明は同じように、このような渦巻型パルス発生器を有する高圧放電ランプに関する。本発明はさらに、セラミック性渦巻型パルス発生器を製造する方法に関する。
2010532067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦巻型パルス発生器をベースにした高圧パルス発生器であって、
前記渦巻型パルス発生器はＬＴＣＣ構成部分として構成されており、少なくとも２つのセラミックフィルム（５０、５２）と少なくとも２つの金属層（３、４）から巻かれて形成されている形式のものにおいて、
前記２つのセラミックフィルム（５０、５２）が結合されて、１つの多層構造体が形成され、当該多層構造体は、少なくともεｒ＝１０の高い誘電率を有する容量性に作用するセラミックフィルム（５０）の少なくとも１つの第１の層と、少なくともμｒ＝１．５の高い透磁率を有する誘導性に作用するセラミックフィルム（５２）の少なくとも１つの第２の層から成り、
当該２つの層は前記金属層ともに巻かれて、１つの渦巻きを形成する、
ことを特徴とする、高圧パルス発生器。
【請求項２】
前記セラミックフィルム（５０，５２）の多層構造体は、渦巻型パルス発生器の金属層（３、４）の間に位置する、請求項１記載の高圧パルス発生器。
【請求項３】
前記少なくとも１つの、誘導性に作用するセラミックフィルム（５２）は、前記少なくとも１つの、容量性に作用するセラミックフィルム（５０）によって、少なくとも１つの金属層に対して絶縁されている、請求項１記載の高圧パルス発生器。
【請求項４】
前記少なくとも１つの誘導性に作用するセラミックフィルム（５２）は両側で、前記少なくとも１つの容量性に作用するセラミックフィルム（５０）によって、２つの金属層（３、４）に対して絶縁されている、請求項３記載の高圧パルス発生器。
【請求項５】
少なくとも１つの金属層は金属性の導体ペーストから製造されている、請求項１記載の高圧パルス発生器。
【請求項６】
少なくとも１つの金属層は金属フィルムから成る、請求項１記載の高圧パルス発生器。
【請求項７】
前記渦巻は、少なくともｎ＝５の巻数、有利には最大でｎ＝５００の巻数を含んでいる、請求項１記載の高圧パルス発生器。
【請求項８】
前記容量性に作用するフィルム（５０）は主にチタン酸塩から製造されている、請求項１記載の高圧パルス発生器。
【請求項９】
前記誘導性に作用するフィルム（５２）は主に、Ｍｎ−Ｚｎフェライト材料から製造されている、請求項１記載の高圧パルス発生器。
【請求項１０】
充電ユニットとともに、および短絡スイッチとともに点弧ユニットを形成する、請求項１記載の高圧パルス発生器。
【請求項１１】
請求項１に記載されたセラミック渦巻型パルス発生器を製造する方法であって、
・容量性に作用するセラミックグリーンフィルム（５０）を担体フィルム上に被着させ、
・誘導性に作用するセラミックグリーンフィルム（５２）を、前記容量性に作用するセラミックグリーンフィルム（５０）上に被着させ、
・容量性に作用する別のセラミックグリーンフィルム（５０）を、前記誘導性に作用するセラミックグリーンフィルム（５２）上に被着させ、これによってフィルム結合体を形成し、
・場合によっては、当該フィルム結合体上に金属性層を被着させ、
・グリーンフィルムから成る前記フィルム結合体を乾燥させ、場合によっては前記担体フィルムを除去し、
・上下に重なっているフィルム結合体から成るグリーンボディを巻き、
・前記渦巻き状に巻かれているグリーンボディを積層し、
・当該積層された渦巻き状のグリーンボディを焼結し、渦巻型パルス発生器を形成する、
ことを特徴とする、渦巻型パルス発生器を製造する方法。
【請求項１２】
前記供給された担体フィルムは金属フィルム（３）である、請求項１１記載のセラミック渦巻型パルス発生器を製造する方法。
【請求項１３】
前記担体フィルムをグリーンフィルム結合体から除去した後、当該グリーンフィルム結合体を金属フィルム（３）上に積層し、
ここで前記金属フィルムを金属層として用いる、請求項１１記載のセラミック渦巻型パルス発生器を製造する方法。
【請求項１４】
放電容器を有する高圧放電ランプであって、
当該放電容器は外球内に収容されており、
点弧装置が前記ランプ内に組み込まれており、
当該点弧装置は高圧パルスを前記ランプ内で生成し、前記点弧装置は、高圧放電ランプの外球内に収容されている形式の高圧放電ランプにおいて、
前記点弧装置は請求項１に記載された渦巻型パルス発生器であり、
前記少なくとも２つのセラミックフィルム（５０、５２）は、前記２つの金属層（３、４）の間に位置しており、前記少なくとも１つの誘導性に作用するセラミックフィルム（５２）は、前記少なくとも１つの容量性に作用するセラミックフィルム（５０）によって絶縁されている、
ことを特徴とする高圧放電ランプ。
【請求項１５】
前記点弧装置は台によって保持されている、請求項１４記載の高圧放電ランプ。
【請求項１６】
前記誘導性に作用するフィルムの材料の相対的な透磁率は少なくともμｒ＝１．５である、請求項１４記載の高圧放電ランプ。
【請求項１７】
前記誘導性に作用するフィルムの材料は酸化金属であり、殊に、少なくとも１５重量％のセラミック混合物の割合を有する酸化金属である、請求項１６記載の高圧放電ランプ。
【請求項１８】
前記渦巻型パルス発生器によって媒介された高圧は、直接的に、放電容器内の２つの電極に作用する、請求項１４記載の高圧放電ランプ。
【請求項１９】
前記渦巻型パルス発生器によって媒介された高圧は、放電容器の外側に取り付けられた点弧補助電極に作用する、請求項１４記載の高圧放電ランプ。
【請求項２０】
前記渦巻型パルス発生器は複数の巻きから構成され、ここでこの巻数ｎは少なくともｎ＝５である、請求項１４記載の高圧放電ランプ。
【請求項２１】
前記巻数ｎは最大でｎ＝５００、有利には最大でｎ＝１００である、請求項２０記載の高圧放電ランプ。
【請求項２２】
前記渦巻型パルス発生器はほぼ中空円筒状の形状を有しており、少なくとも１０ｍｍの内径を有している、請求項１４記載の高圧放電ランプ。
【請求項２３】
外球内にさらに前抵抗が収容されており、当該前抵抗は渦巻型パルス発生器の充電電流を制限する、請求項１４記載の高圧放電ランプ。
【請求項２４】
前記渦巻型パルス発生器は、ＬＴＣＣ材料から製造されている、請求項１４記載の高圧放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本発明は、請求項１の上位概念に記載された高圧パルス発生器に関する。この種の発生器は、殊に一般照明用の高圧放電ランプに対して、またはフォトオプティカルの目的に対して、または自動車に対して使用される。本発明はさらに、この種の発生器が備えられた高圧放電ランプに関する。
【０００２】
従来技術
高圧放電ランプの点弧の問題は現在のところ、点弧機器がバラスト内に組み込まれることで解決されている。この解決方法での欠点は、給電線が高圧耐性に設計されなければならないということである。
【０００３】
これまでに、点弧ユニットをランプ内に組み込むことが繰り返し試みられてきた。ここでは、点弧ユニットを口金内に組み込むことが試みられてきた。特別に効率的であり、高いパルスを保証する点弧は渦巻型パルス発生器（Spiral-Puls-Generator）タイプの高圧放電パルス発生器によって得られる。それ以前では、種々の高圧放電ランプ、例えば金属ハロゲンランプ化物ランプまたはナトリウム高圧ランプでこのような機器が提案されてきた。例えばＵＳ−Ａ４３２５００４号およびＵＳ−Ａ４５３０１２号を参照されたい。しかしこれは定着されなかった。なぜなら、これは一方では高価であり、他方では点弧ユニットを口金内に組み込む利点が充分ではなかったからである。その理由はバルブ内に高電圧を供給する問題が残ったままだからである。従って、絶縁の問題または口金内の破損等であれ、ランプを損傷させてしまう可能性も著しく高い。
【０００４】
これまでは通常の点弧機器は一般的に、１００℃を超えて加熱することはできなかった。生成された電圧はランプに供給されなければならず、これは相応の高電圧耐性、典型的には約５ｋＶの高電圧耐性を有する線路およびランプ容器を必要とする。
【０００５】
通常の点弧回路では通常はコンデンサはスイッチ、例えば火花ギャップを介して、点弧トランスの一次側巻線内で放電される。二次側巻線内では、次に所望の高圧パルスが誘導される。この点に関して、Strum／Klein著「Betriebesgeraete und Schaltungen fuer elektrische Lampen（１９３頁から１９５頁、第６版、１９９２年）」を参照されたい。
【０００６】
図１ｂには、これまで使用されてきた従来の渦巻型パルス発生器の層構造が示されている。２つの金属層３と４の間には、活性誘電層５０が配置されている。この層は、高いεｒを伴う、容量的に作用する材料から成る。この２つの金属層の間には、電圧Ｕ０が印加される。このような層構造は巻かれるので、さらなる絶縁層が必要である。この絶縁層は、高い透磁率μｒを備えた誘導性材料５２から成る。しかしほとんどの誘導性材料は良好な絶縁体ではなく、この誘導性層にも同じように電圧Ｕ０が加わるので、この誘導性層によってリーク電流が形成されてしまう。これは図１ｂにおいて矢印によって示されている。これは渦巻型パルス発生器の甚大な性能損失である。渦巻型パルス発生器の可能な充電電圧もこれによって著しい損傷を受ける。
【０００７】
発明の開示
本発明の課題は、インピーダンスおよびパルス幅が大きい範囲内でできるだけ自由に選択可能できる高圧パルス発生器を提供することである。
【０００８】
上述の課題は請求項１の特徴部分に記載された構成によって解決される。
【０００９】
特に有利な構成は、従属請求項に記載されている。
【００１０】
さらに、本発明の課題はコンパクトな高圧放電ランプを提示することである。この課題は請求項１４の特徴部分に記載された構成によって解決される。
【００１１】
さらなる課題は、このようなコンパクトな渦巻型パルス発生器の製造方法を提示することである。
【００１２】
この課題は、請求項１１の特徴部分に記載された構成によって解決される。
【００１３】
ここで本発明では、例えばランプの点弧に必要な少なくとも１．５ｋＶの高圧パルスが、特別な温度耐性を有する渦巻型パルス発生器によって生成される。
【００１４】
殊にこれは、高圧放電ランプ内で、外管内の放電容器のすぐ近くで使用されるときに組み込まれる。これによって低温点弧だけでなく、高温再点弧も可能である。
【００１５】
現在使用されている渦巻型パルス発生器は殊に、いわゆるＬＴＣＣ（低温同時焼成セラミック）構成部材である。この材料は特別なセラミックであり、６００℃までの温度に耐えられるようにされている。ＬＴＣＣは既にランプと関連して使用されてきたが（ＵＳ２００３／０００１５１９号およびＵＳ−Ｂ６８５３１５１号参照）、全く別の目的で、実際にはほぼ温度負荷されないランプ（典型的な温度は１００℃を下回る）で使用されている。ＬＴＣＣの高い温度安定性の傑出した重要性は、高圧放電ランプの点弧に関連して、殊に点弧問題を有する金属ハロゲン化物ランプの点弧に関連して認識される。
【００１６】
渦巻型パルス発生器は、コンデンサの特性が導波体の特性と適合している構成部材である。ここで導波体は、少なくとも１．５ｋＶの電圧を伴う点弧パルスを生成する。製造のために金属性導体ペーストを有する、２つのセラミック「グリーンフィルム」がプリントされる、または金属フィルム上に積層され、次にずらされて渦状に巻かれ、最後に均衡に１つのモールドにプレスされる。金属ペースト／フィルムおよびセラミックフィルムの構造の同時焼成は、８００℃〜９００℃の間の温度領域の空気中で行われる。この処理によって、渦巻型パルス発生器の使用領域は７００℃の温度負荷領域までになる。これによって渦巻型パルス発生器を外管内の放電容器のすぐ近くに収容することができ、口金、またはランプのすぐ近くに収容することも可能になる。
【００１７】
これとは無関係に、この種の渦巻型パルス発生器を別の用途に使用することもできる。なぜなら渦巻型パルス発生器は、高温耐性というだけでなく、非常にコンパクトだからである。このためには、渦巻型パルス発生器がＬＴＣＣ構成部材として構成されているということが重要である。これはセラミックフィルムおよび金属性の導電ペーストないしはフィルムから成る。充分な出力電圧を供給するために、渦巻は少なくとも５回は巻かれている。
【００１８】
これに加えて、このような高圧パルス発生器をベースにして点弧ユニットが提供可能である。これはさらに、少なくとも１つの充電抵抗とスイッチを有している。スイッチは火花ギャップまたはＳｉＣ技術でのダイアックでよい。
【００１９】
ランプに使用される場合には、外管内への収容が有利である。なぜならこれによって、高圧耐性の電圧給電線が不要になるからである。
【００２０】
さらに渦巻型パルス発生器は次のように設計可能である。すなわち、むしろ高圧パルスがランプの高温再点弧を実現するように設計可能である。セラミックから成る誘電体は、ε＞１０の非常に高い誘電定数εを特徴とする。ここで材料および構造に応じて典型的に７０のεはε＝１００００までに達する。これによって、渦巻型パルス発生器の非常に高いキャパシタンスが実現され、生成されるパルスの比較的大きい時間的な幅を可能にする。これによって渦巻型パルス発生器の非常にコンパクトな構造が可能になり、渦巻型パルス発生器を市販されている高圧放電ランプの外管内に組み込むことができる。
【００２１】
さらに、大きいパルス幅によって、放電体積体内での絶縁破壊が容易になる。
【００２２】
外管の材料としては、あらゆる慣用のガラスが使用可能であり、殊に硬質ガラス、バイコールまたは石英ガラスが使用可能である。充填物の選択も特段に制限されない。
【００２３】
ＤＥ１０２００６０２６７５１Ａ１号から、誘電体として、単に所望の誘電定数を有する１つの材料を使用するのではなく、２つの材料の混合物を使用することによってＬＴＣＣ渦巻型パルス発生器の所望の特性が特に容易にマッチングされることが公知である。ここでこの２つの材料のうちの第１の材料は、所定のεｒを有する誘電体であり、第２の材料は所定のμｒ、すなわち相対的透磁率を有している。これまでは、４〜１００００のεｒを有する単なる材料が使用されてきたが、ＤＥ１０２００６０２６７５１Ａ１号の教示では、混合物が使用され、ここで第１の材料は２〜１００００のεｒを有し、第２の材料は誘導性であり、１〜５０００のμｒを有している。有利にはμｒはできるだけ高く、少なくとも１０であり、殊に有利には少なくとも１００である。これまでにμｒの値のｌａｇは公知の材料では近似的に１である；マッチングは不可能であった。典型的な混合としてここで、誘導性材料の５〜３５重量％の成分が提案される。
【００２４】
しかし、別の方法を提示することが可能であり、むしろ有利である：絶縁性が良くない誘導性材料が、三層構造において、絶縁性の良い容量性材料の層によって囲まれることによって、全体的に良好な絶縁耐性が保証される。なぜなら、絶縁性の良い、容量性材料が誘導性材料を絶縁するからである。
【００２５】
新たな種類の自由度の特別な値打ちは、渦巻型パルス発生器の誘電性特性および導電性特性を別個にマッチングおよび調整させることにあり、渦巻型パルス発生器のインピーダンスおよび生成される高圧パルスのパルス幅の特注の調整が可能である。基本的に別個に調整が可能であることの重要性は以下の考察から理解される。
【００２６】
渦巻型パルス発生器のパルス幅、特性インピーダンスおよびパルスエネルギーの整合のために、μおよびεが以下のガイドラインに従って選択される：渦巻型パルス発生器の特性インピーダンス（インピーダンス）Ｚ０は
【数１】
2010532067.tif 000003
によってあらわされる。ここでμ０は透磁率定数（Induktionskonstante）であり、ε０は誘電率定数（Influenzkonstante）であり、μｒは相対的な透磁率であり、εｒは相対的な誘電定数である。生成されたパルスのエネルギーはεｒに比例する。渦巻型パルス発生器のパルス幅は
【数２】
2010532067.tif 000004
によってあらわされる。発生器の効果的な作用のためにＬｓ＜＜（Ｚ０・τ）は有効でなければならない。ここでＬｓは短絡スイッチのインダクタンスである。
【００２７】
【数３】
2010532067.tif 000005
によって、短絡スイッチのインダクタンスへの整合は、相対的な透磁率の選択にわたって実現される。
【００２８】
渦巻型パルス発生器は一般的にそれぞれ２つの、渦巻として構成されている導体と絶縁体の層から成る。これに対する詳細は殊に、ＤＥ１０２００５０６１８３２Ａ１号に記載されている。この２つの非導電性層はここで、同じ材料から成る。材料の選択によって透磁率μおよび誘電率εが設定される。これは、最終的に渦巻型パルス発生器の特性を定める。重要な特性は導波体のインピーダンスＬ（ここで
【数４】
2010532067.tif 000006
）または生成されたパルスの上昇時間τである（ここでτ〜１／（ε＊μ））。
【００２９】
所定の材料特性のために、上述した従来技術で提案されたような、高いμおよびεを有利には同時に有する絶縁層は制限されてのみ供給され、自由には選択されない。混合フェライトの使用はコストがかかる製造である。ＤＥ１０２００６０２６７５０Ａ１号に記載された別の方法は、統一的に均一な材料を所定の高いεを有する良好な絶縁体として使用し、続いて高い透磁率μを有する誘導性材料で渦巻型パルス発生器を被覆することである。しかしこの被覆の技術は非常に高いμを有する材料を必要とする。しかしこれは逆にこのような材料の低いキュリー温度に基づいて、制限されてしか可能ではない。さらに全渦巻型パルス発生器の後付の被覆は非常に体積を必要とし、従って廉価ではない。
【００３０】
特性の自由に選択可能なパラメータを実現するために、渦巻型パルス発生器は次のように構成される。すなわち活性層およびパッシブ層に対して異なる材料または１つの多層構造体が使用されるように構成される。
【００３１】
第１の実施形態では、活性層およびパッシブ層は異なる特性を有している。セラミックフィルムから構成されている渦巻型パルス発生器の活性層の特性に対しては、主に誘電率εが重要であり、透磁率はパッシブ層によって特定される。
【００３２】
第２の実施形態では活性層およびパッシブ層は１つの多層構造体から成る。ここで渦巻型パルス発生器の活性層は３つのセラミック層から構成されている：誘導性材料の１つの層が、容量性材料の２つの層によって取り囲まれている。容量性層が、少なくとも１０の高いεｒ、有利には領域εｒ＝１０〜１００００を有し、誘導層が、μｒ＝１〜５０００、有利にはμｒ＞２の高い透磁率を特徴とする別の材料を使用するように渦巻型パルス発生器を構成すると、個々の使用可能な材料特性が組み合わせて使用される。これによって、特性のできるだけ自由なパラメータ化が保証される。このような構造の体積は非常に少ない。なぜなら、容量性部材が高絶縁性だからである。これによって、平均的な透磁率μｒと高いキュリー温度を同時に有する誘導性材料の使用も可能になる。
【００３３】
容量性層の材料として有利には、ＢａＴｉＯ３または（Ｂａ、Ｓｒ）ＴｉＯ３等のチタン酸塩（Titanat）が適していている。誘導性層の材料としては殊に、Ｍｎ／Ｚｎフェライト等のフェライトが適している。
【００３４】
以下で、本発明を複数の実施例に基づいてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１ａ】アクティブ−パッシブコンセプトに従った従来の渦巻型パルス発生器
【図１ｂ】アクティブ−パッシブコンセプトに従った従来の渦巻型パルス発生器の層列の概略的構造
【図２】ＬＴＣＣ渦巻型パルス発生器の特性量
【図３ａ】金属層の間に三層構造を有する、本発明の渦巻型パルス発生器の層列の概略的構造
【図３ｂ】本発明の製造方法による層の概略的構造
【図４】外球内に渦巻型パルス発生器を有するナトリウム高圧ランプの基本構造
【図５】外球内に渦巻型パルス発生器を有する金属ハロゲン化物ランプの基本構造
【図６】外球内に渦巻型パルス発生器を有する金属ハロゲン化物ランプ
【図７】口金内に渦巻型パルス発生器を有する金属ハロゲン化物ランプ
【００３６】
本発明の有利な実施形態
従来の渦巻型パルス発生器は、金属ペーストによって被覆された２つのセラミックフィルムが巻かれて形成されるか、または２つの金属フィルムと２つのセラミックフィルムから構成される。ここで重要な特性量は巻数ｎであり、この巻数は有利には５〜１００のオーダにあるべきである。このコイル装置は積層化され、続いて一体焼成され、これによりＬＴＣＣ構成素子が生じる。そのようにして形成されたコンデンサ特性を有する渦巻型パルス発生器は火花ギャップならびに充電抵抗と接続される。火花ギャップを、パルスを誘導する高電圧スイッチとして使用することができる。セラミックフィルムここでは２〜１００００の間のεｒを有する誘電性材料および、１．５〜５０００の間のμｒを有する誘導性材料から成る。
【００３７】
火花ギャップを内部端子または外部端子に設けることができるか、発生器の巻線内に設けることもできる。同様にＳｉＣ技術を用いた半導体スイッチを使用することができる。例えば、Cree社のスイッチング素子ＭＥＳＦＥＴを使用することができる。このスイッチング素子は非常に温度耐性が有り、３５０℃までの温度に適している。
【００３８】
具体的な実施例においては、ε＝６０〜７０を有するセラミック材料が使用される。ここで有利には誘電体としてセラミックフィルム、殊にHeraeus社のＨｅｒａｔａｐｅ  ＣＴ  ７０７または有利にはＣＴ  ７６５またはそれらの内の少なくとも２つを組み合わせたものが使用される。グリーンフィルムの厚さは典型的には５０μｍ〜１５０μｍである。導体として殊に、同様にHeraeus社の「Cofirable Silver」のようなＡｇ導電ペーストが使用される。具体的な例はHeraeus社のＴＣ  ７００である。DuPont社のＭｅｔａｌｌｐａｓｔｅ  ６１４２によっても良好な成果が得られる。この部分を良好にラミネート化し、続いて加熱し（バインダーバーンアウト）、一緒に焼結する（一体化焼結）ことができる。
【００３９】
具体的な渦巻型パルス発生器の内径ＩＤは１０ｍｍである。個々のストライプの幅は同じように１０ｍｍである。フィルムの厚さは５０μｍであり、２つの導体の厚さはそれぞれ５０μｍである。充電電圧は３００Ｖであり、この条件下で渦巻型パルス発生器は約ｎ＝２０〜７０の巻数において特性が最大限に発揮される。
【００４０】
図２においては、高電圧パルスの所属の半値幅が単位μｓでプロットされており（曲線ａ）、構成素子の総キャパシタンスが単位μＦでプロットされており（曲線ｂ）、得られる外径が単位ｍｍでプロットされており（曲線ｃ）、効率がプロットされており（曲線ｄ）、最大パルス電圧が単位ｋＶでプロットされており（曲線ｅ）また導体抵抗が単位Ωでプロットされている（曲線ｆ）。
【００４１】
第１の実施形態
図１ａは、渦巻型パルス発生器１の構造の俯瞰図を示す。この渦巻型パルス発生器１はセラミック性の円筒２から構成されており、このセラミック性の円筒２においては２つの異なる金属導体３および４がフィルムバンドとして渦巻状に巻かれている。円筒２は中空であり、また所定の内径ＩＤを有する。２つの導体３および４の２つの内部コンタクト６および７は有利には隣接しており、火花ギャップ５を介して相互に接続されている。２つの金属性導体の間に２つのセラミックフィルムが位置している。これらはそれぞれ絶縁体として用いられ、異なる金属から製造される。ここでフィルム５０は高いεを有する材料、殊にＢａＴｉＯ３から製造される。このフィルムは渦巻型パルス発生器において活性層として作用する。第２のフィルム５２は高いμを有する材料、殊にＭｎ／Ｚｎフェライトから製造される。このフィルムは渦巻型パルス発生器においてパッシブ層として作用する。有利にはこの活性層は、渦巻型パルス発生器のコイルにおいて、隣接するコンタクト６および７を介して短絡される。
【００４２】
２つの導体の内の外側の導体のみが円筒の外縁において別のコンタクト８を有する。他方の導体は開かれた状態で終端している。これによって２つの導体は一緒に、誘電媒体、セラミック内に１つの導波体を形成する。導波体は誘電性媒体、セラミックにより実現されている。
【００４３】
択一的な構造では、２つのコンタクトは、リング外のおよび個々のコンタクト内の短絡スイッチに対する。
【００４４】
図１ｂは、これまでに使用されてきた渦巻型パルス発生器の層構造を示している。２つの金属層３と４の間には、アクティブな誘電層５０が配置されている。この層は高いεｒを有する容量性に作用する材料から成る。２つの金属層の間には電圧Ｕ０が印加される。このような層構造は巻かれているので、別の絶縁層を必要とする。これは、高い透磁率μｒを有する誘導性材料５２から成る。しかし主な誘導性材料は良好な絶縁体ではなく、この誘導層でも同じように電圧Ｕ０が加わるので、この誘導層によってリーク電流が形成される。これは図１ｂにおいて矢印によって示されている。これは渦巻型パルス発生器の甚大な性能損失である。渦巻型パルス発生器の可能な充電電圧はこれによって著しい損傷を受ける。
【００４５】
図３ａは、展開した、本発明の渦巻型パルス発生器の概略的な構造を示している。その間に電圧Ｕ０が印加される、２つの金属層３と４の間に、３つの層から成る層列が配置されている。ここでは誘導性材料の１つの層５２が、２つの容量性材料層５０によって取り囲まれている。これは、導電性金属層３および４と比べて材料５２の電気的絶縁性を結果として生じさせ、これによって妨害するクリープ電流が確実に抑圧される。層５０ａおよび５２ａは元来、コイル内に相互に上下に続く隣の層を示している。これはコイルに相互に上下にされている。
【００４６】
図３ｂに示されている３つのセラミック層５３は薄膜鋳込み方法（テープキャスティング方法）で形成される。第１の層としては、高い誘電率を有する容量性に作用するセラミック層５０が担体フィルム上に鋳込まれる。この堆積体内に含まれるセラミックは例えばＢａＴｉＯ３またはＢａＳｒＴｉＯ３または他の適切な、容量的に作用するセラミックである。この層を乾燥させた後に、第２の層内に誘導性に作用するセラミック層５２が鋳込まれる。堆積体内には、高い透磁率のＢａ−Ｈｅｘａフェライト、ＮｉＺｎＣｕ−フェライトまたはＭｎＺｎフェライトからの材料系の代表が含まれる。次にこの層も乾かされる。第３の層内には最終的に再度、第１の層５０の堆積体系が薄膜鋳込み方法を介して、誘導性に作用する第２の層５２上に鋳込まれる。これによって、三層システムが生じる。この中には、高い透磁率（Permeabilitaet）を有するフェライト層が、高い誘電率（Permittivitaet）を有する２つの層の間に埋まっている。フェライト層を通る電圧印加時の電気的な電流の流れは、ここで、誘電性の層によって抑圧される。なぜならこれは、高い容量を有する絶縁層として作用するからである。
【００４７】
図４はセラミック放電容器１１と、渦巻型パルス発生器１３が組み込まれている外球１２とを備えたナトリウム高圧ランプ１０の原理的な構造を示し、このランプにおいては点弧電極１４が外側でセラミック放電容器１１に取り付けられている。渦巻型パルス発生器１３は外球内に、火花ギャップ１５および充電抵抗１６とともに収容されている。
【００４８】
図５は渦巻型パルス発生器２１が組み込まれている金属ハロゲン化物ランプ２０の原理的な構造を示し、このランプにおいては点弧電極が放電容器２２の外側に取り付けられていない。これは、石英ガラスまたはセラミックから製造することができる。渦巻型パルス発生器２１は外球２５内に、火花ギャップ２３および充電抵抗２４とともに収容されている。
【００４９】
図６は、２つの給電線２６，２７によって外球内に保持される放電容器２２を備えた金属ハロゲン化物ランプ２０を示す。第１の給電線２６は折り曲げられた短い区間を有するワイヤである。第２の給電線２７は実質的に、口金から離れたブッシング２８に案内される棒である。口金３０から出発する給電線２９と棒２７との間には点弧ユニット３１が配置されており、この点弧ユニット３１は図４に示されているような渦巻型パルス発生器、火花ギャップおよび充電抵抗を有する。
【００５０】
図７は、２つの給電線２６，２７によって外球２５内に保持される放電容器２２を備えた図５に類似する金属ハロゲン化物ランプ２０を示す。第１の給電線２６は折り曲げられた短い区間を有するワイヤである。第２の給電線２７は実質的に、口金から離れたブッシング２８に案内される棒である。ここでは点弧ユニットが口金３０内に配置されており、しかも渦巻型パルス発生器２１も火花ギャップ２３および充電抵抗２４もこの口金３０内に配置されている。
【００５１】
この技術を電極の無いランプにも適用することができ、この場合には渦巻型パルス発生器を点弧補助部として使用することができる。
【００５２】
さらには、この小型の高電圧パルス発生器を別の装置の点弧に適用することができる。殊に、いわゆるマジックスフィア（magische Kugel）への適用、レントゲンパルスを形成する際、また電子線パルスを形成する際への適用が有利である。慣例の点弧パルスの代わりに自動車に使用することもできる。
【００５３】
５００までの巻数ｎが使用されるので、１００ｋＶのオーダまでの出力電圧が達成される。出力電圧ＵAは充電電圧ＵLの関数としてＵA＝２ｘｎｘＵLｘηによって表される。効率ηは（ＡＤ−ＩＤ）／ＡＤによって表されている。
【００５４】
本発明は、有利には少なくとも３ｂａｒの高圧下でのキセノンおよび金属ハロゲン化物で充填されている自動車ヘッドライト用高圧放電ランプとの関係において格別な利点を提供する。この自動車ヘッドライト用高圧放電ランプでは、高いキセノンの圧力に起因して点弧電圧は１０ｋＶを上回っているので点弧が困難である。現在では、点弧ユニットの構成要素を口金内に設けることが試みられている。充電抵抗が組み込まれている渦巻型パルス発生器を自動車ランプの口金内またはランプの外部バルブ内に取り付けることができる。
【００５５】
本発明は、水銀を含有していない高圧放電ランプとの関係において殊に格別な利点を提供する。この種のランプは環境保護の観点から殊に開発に値する。このランプは適切な金属ハロゲン化物充填物、また殊に高圧下でのキセノンのような希ガスを有する。水銀を有していないので点弧電圧は殊に高い。点弧電圧は２０ｋＶ以上になる。現在では、点弧ユニットの構成要素は口金内に収容される。充電抵抗が統合されている渦巻型パルス発生器を、水銀を有していないランプの口金内またはランプの外球内に収容することができる。
【００５６】
パッシブ層のための材料としては、Ｍｎ−Ｚｎフェライトの他に、基本的には、別の公知のフェライト、例えば酸化鉄も使用可能である。相対的な透磁率μｒは少なくとも１．５であるべきである。通常は、μｒは約４〜１５０００が選択される。殊に、ドーピングされた酸化鉄が適している。ドーピング材料としては例えばＭｇまたはＡｌが可能である。別の適切な酸化金属は、個別の、または混合のニッケル、マンガン、マグネシウム、亜鉛およびコバルトであり、殊にＮｉ−Ｚｎである。ここでしばしば少なくともμｒ＝１０までの透磁率が選択される。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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