低压汞蒸气放电灯制造技术

低压汞蒸气放电灯（１）有放电容器（３），以不透气方式密封充有汞和稀有气体的放电空间。放电容器（３）包括维持在该放电空间放电的器具。放电容器（３）面向放电空间的部分表面（１５）装备保护层（１６），包括氧化钇或氧化铝，还包括碱土金属及／或钪、钇或者另外的稀土金属的硼酸盐及／或磷酸盐。碱土金属最好为钙、锶及／或钡。另外的稀土金属最好为镧、铈及／或钆。本发明专利技术灯有稍低的汞消耗。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括放电容器的低压汞蒸气放电灯，所述放电容器以不透气方式密封充有汞和稀有气体的放电空间，所述放电容器包括维持在放电空间放电的器具，所述放电容器面向放电空间的部分表面装配有保护层。在汞蒸气放电灯中，汞构成(有效)产生紫外(UV)光的主要成分。包括发光材料(例如荧光粉)的发光层可存在于放电容器的内壁，以转换UV至其它波长，例如至鞣革用途的UV-B和UV-A(太阳板灯)或至一般照明用途的可见辐射。因此这样的放电灯也称为荧光灯。另一方面，可以使用所产生的紫外光来获得杀菌的性能(UV-C)。低压汞蒸气放电灯的放电容器通常是圆形的，并且包括细长和小型的实施方案。一般，小型荧光灯的管状放电容器包括一批直径相对小的较短的直线部件，借助桥形部件或经由弯曲部件把该直线部件连接到一起。小型荧光灯通常装配有(集成的)灯头。正常地，维持在放电空间放电的器具为配置于该放电空间内的电板。在另外的实施方案中，此低压汞蒸气放电灯是所谓的无电极低压汞蒸气放电灯。已知在低压汞蒸气放电灯中要采取措施来抑制其放电器部分内壁的变黑，该部分于放电灯工作过程中与存在于放电空间的放电接触。由汞同玻璃相互作用所引起的这样一种变黑是不希望有的，不但导致较低的光输出，而且给予灯非常美学的外观，尤其是因为此等变黑不规则地发生，例如以黑斑或点的形式。使用如同开头段中所提的保护层，便减少放电容器内壁变黑和脱色的程度。开头段中所述类型的低压汞蒸气放电灯可从US 4 544 997得知。在此已知放电灯中，氧化钇提供在放电容器的内壁上作为保护层。使用已知低压汞蒸气放电灯的缺点是汞的消耗仍然比较高。因此已知灯需要比较大量的汞，以便获得足够长的使用寿命。在使用寿命结束后，处理不慎对于环境是有害的。本专利技术的目的是提供开头段中所述类型的消耗比较少量汞的低压汞蒸气放电灯。所以，本专利技术低压汞蒸气放电灯其特征在于，其保护层包括氧化铝或氧化钇，并且还包括碱土金属及/或钪、钇或另一种稀土金属的硼酸盐及/或磷酸盐。含有包括氧化钇或氧化铝层和本专利技术方法的金属硼酸盐及/或磷酸盐相结合的保护层，对低压汞蒸气放电灯运转时，放电容器中为主的汞-稀有气体气氛的作用表现出很好的抗耐性。已意外地发现，装配有本专利技术保护层之低压汞蒸气放电灯的汞消耗大大低于已知低压汞蒸气放电灯的已知保护层。例如，将装配有本专利技术保护层的低压汞蒸气放电灯同装配有已知保护层的已知低压汞蒸气放电灯作比较。在运转数千个小时之后，与已知保护层相比，大体上一半量或者甚至不到一半量的汞存在于本专利技术的保护层。不想依附任何特定的理论，本专利技术人相信，碱土金属及/或钪、钇或者另一种稀土金属硼酸盐及/或磷酸盐的加入，将减少已知氧化钇或氧化铝保护层中所谓活性部位的数目。结果，Na离子自玻璃的扩散便减少，并且汞和本专利技术保护层之间的亲合力(化学吸引)便下降。本专利技术低压汞蒸气放电灯中的保护层，还满足光和辐射透射比的要求，而又可以容易地在低压汞蒸气放电灯放电容器的内壁上形成很薄、密实且均匀的保护层。这例如通过如下方法完成，即以合适金属有机化合物(例如丙酮酸盐或乙酸盐，如乙酸钪、乙酸钇、乙酸镧或乙酸钆混合以乙酸钙、乙酸锶或乙酸钡)和用水稀释的硼酸或磷酸混合物的溶液冲洗放电容器，在干燥并烧结后便在其上获得所希望的保护层。于低压汞蒸气放电灯中使用本专利技术保护层的又一优点是，这样的保护层在大约254nm的波长范围有相对高的反射率(放电容器中汞除了别的以外在254nm的波长产生共振辐射)。如已知保护层的折射率，它相对于放电容器内壁的折射率是比较高的，则其层厚最好这样选择，使得在该波长的反射率为最大。使用这样的保护层便增加低压汞蒸气放电灯的固有的光输出。在本专利技术的低压汞蒸气放电灯的优选实施方案中，保护层包括钙、锶及/或钡的硼酸盐及/或磷酸盐。这样一种保护层有比较高的可见光透光系数。而且，具有包括氧化钇或氧化铝并且另外包括硼酸钙、硼酸锶或硼酸钡或者磷酸钙、磷酸锶或磷酸钡之保护层的低压汞蒸气放电灯，具有良好的亮度保持性能。在本专利技术低压汞蒸气放电灯另一优选实施方案中，保护层包括镧、铈及/或钆的硼酸盐及/或磷酸盐。这样一种保护层有比较高的紫外辐射和可见光透光系数。又已发现，包括硼酸镧或硼酸钆或者包括磷酸铈或磷酸钆的保护层，对放电容器的内壁附着性能良好。此外，该保护层能以相对简便的方法形成(例如用混合以硼酸或稀磷酸的乙酸镧、乙酸铈或乙酸钆)，这有成本节省的效果，特别是在低压汞蒸气放电灯大批量的制造过程中。于低压汞蒸气放电灯中，使用包括氧化钇或氧化铝以及附加的钪、钇、镧、铈及/或钆的硼酸盐及/或磷酸盐的保护层的另一优点是，这样的保护层在大约254nm的波长范围有比较高的反射率。通过使用此高折射率保护层，并使得这种保护层的层厚度最佳化，便可以获得固有光输出提高的低压汞蒸气放电灯。也许这样的保护层用于例如杀菌用途的低压汞蒸气放电灯尤其合算。本专利技术低压汞蒸气放电灯优选实施方案其特征在于，该氧化铝包括的颗粒的有效颗粒粒度dp不超过3μm，最好在0.1≤dp≤0.8μm的范围。实际上，较大粒度氧化铝颗粒来自Baikowsky CR6氧化铝粉末，而较小氧化铝颗粒则来自Degussa所制的Alon-C。在低压汞蒸气放电灯切实可行的实施方案中，保护层包括碱土硼酸盐，并且层的厚度为0.1至50μm。使用结合有碱土硼酸盐以及厚度在上面所给出之范围内的氧化铝保护层，发现对放电容器中汞-稀有气体气氛的作用有好的抗耐性。本专利技术人深入了解，通过使用碱土硼酸盐“毫微颗粒”的悬浮液，尤其是钙、锶及/或钡硼酸盐，它们能制成厚度可远大于已知放电灯中由盐溶液制成之保护层厚度的保护层。在本专利技术叙述中，措词“毫微颗粒”指的是颗粒粒度为0.1至1μm范围内的颗粒。钙、锶及/或钡硼酸盐颗粒材料的软化点足够低，可使该颗粒在玻璃成形(弯曲)过程中熔化到一起。此外，由于其厚度大，在弯曲和密封处可得到不完全同放电容器底层器壁反应的密实保护层。试验中发现，由钙、锶及/或钡硼酸盐毫微颗粒制成的保护层，显示相对高的零电荷点和相对低的汞消耗。由碱土硼酸盐毫微颗粒制成之保护层的另一优点是，此碱土硼酸盐颗粒的粒度，可与UV光的波长相比。这就使得还可应用此反射层作为UV光的反射器(其颗粒粒度约在0.3μm至0.6μm的范围)。最好此保护层包括SrB4O7。优选地，使用颗粒粒度约为0.1至1μm的SrB4O7毫微级颗粒来制造本专利技术保护层。此保护层的厚度最好在1至20μm的范围。制成薄于约10μm的保护层，会引起颗粒钙、锶及/或钡硼酸盐同器壁的可能完全的反应，尤其在放电容器在工厂条件下的玻璃成形(弯曲)处理过程中。在条件不总能如实验室实验那样被精确满足的生产环境中，此风险就更高。可以看出，小型荧光灯放电容器直线部分保护层中的颗粒达不到足够高的温度而熔化，导致光在保护层内的漫散射。在小型荧光灯放电容器的弧形部分，保护层中的颗粒则达到足够高的温度而熔化，产生透明的保护层。本专利技术低压汞蒸气放电灯优选实施方案其特征在于，放电容器包括至少一个管座，该管座装有保护层。以此保护层覆盖放电容器的管座，对钠自管座玻璃的扩散提供另外的防护。在这种实施方案中维持放电的器具为电极，它们由引伸通过装在管座上的玻璃管脚的导线支撑。本专利技术低压汞蒸气放电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括放电容器的低压汞蒸气放电灯，放电容器以气密方式封闭充入汞和稀有气体的放电空间，放电容器包括维持在放电空间放电的器具，放电容器面向放电空间的部分表面装配有保护层，　其特征在于该保护层包括氧化铝或氧化钇，并且还包括碱土金属及／或 钪、钇或者另一种稀土金属的硼酸盐及／或磷酸盐。

【技术特征摘要】
EP 2002-7-29 02078111.81.一种包括放电容器的低压汞蒸气放电灯，放电容器以气密方式封闭充入汞和稀有气体的放电空间，放电容器包括维持在放电空间放电的器具，放电容器面向放电空间的部分表面装配有保护层，其特征在于该保护层包括氧化铝或氧化钇，并且还包括碱土金属及/或钪、钇或者另一种稀土金属的硼酸盐及/或磷酸盐。2.权利要求1的低压汞蒸气放电灯，其特征在于该碱土金属为钙、锶及/或钡。3.权利要求1的低压汞蒸气放电灯，其特征在于另一种稀土金属为镧、铈及/或钆。4.权利要求1、2或3的低压汞蒸气放电灯，其特征在于该氧化铝包括有效颗粒粒度dp不超过3μm、最好在0.1≤dp≤0.8μm范围内的颗粒。5.权利要求1、2或3的低压汞蒸气放电灯，其特征在于该保护层包括碱土的硼酸盐，并且该保护层的厚度为0.1至50μm。6.权利要求5的低压汞蒸气放电灯，其特征在于该保护层包括SrB4O7...

【专利技术属性】
技术研发人员：ECPM沃斯森，CT斯塔亚特斯，LM格尔丁克，E德比尔，IJM斯尼克斯亨德里克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]