高压金属卤化物灯制造技术

高压金属卤化物灯的相对的钨电极（５）由电极杆（７）支撑。电极杆（７）有邻近电极（５）的钨的第一部分（７１）和第二部分（７２），后者由起码２５％（重量）的铼制成。它们的共同边界处在这样的部位，工作时此部位的温度在１９００－２１００Ｋ范围内。气体填充物含有金属卤氧化物，并且没有稀土金属化合物。这种灯有长的寿命和良好的发光保持特性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高压金属卤化物灯，它包括密封的、透光的放电容器，它有一对相对的封口并包围着放电空间，放电空间有包括惰性气体和金属卤化物的气体填充物；在放电空间内相对地设置的钨电极；电流输入导体，它们位于放电容器的相应的封口，并从放电容器伸出；电极杆，它们连接到所述电流输入导体中相应的一个，并支撑所述电极中相应的一个。从美国专利US-A-5,424,609中可以得知这种灯。已知的灯有陶瓷放电容器、例如铌或钽的电流输入导体和气体填充物，气体填充物包括惰性气体、汞和包括稀土金属碘化物的金属碘化物的混合物，作为金属卤化物的是镧、钪和钇的碘化物。在陶瓷放电灯中，电流输入导体通常伸进放电空间，因此在放电空间中受到金属卤化物的侵蚀。在已知的灯中，电流输入导体的内端埋在所述封口的陶瓷密封材料中，并且一种称为抗卤化物的或起码表面是抗卤化物的相应的导体从所述封口伸出，并把电流输入导体与钨电极杆连接。所述导体起码在其表面包含钨、钼、铂、铱、铼、铑或导电的硅化物、碳化物或氮化物。已经发现，已知的灯有由于放电容器变黑而光输出下降的毛病，这是源自电极和电极杆的钨淀积造成的。从欧洲专利EP-A 0.343.625得知单端石英玻璃金属卤化物灯，在这种灯中，气体填充物包括惰性气体、汞和金属碘化物与金属溴化物的混合物。两个电流输入导体一个在另一个旁边地埋在放电容器的一个封口，并且电极杆一个在另一个旁边地伸入放电空间。由于工作期间电极杆的温度上升以及它们之间短的距离，在这样的灯中，放电弧会从电极跳到电极杆，从而到达放电容器，并使其过热。可是，所述放电弧跳动也使得电极杆变得更热，造成局部蒸发，从而使放电容器变黑，并使它们本身损坏。此外，在这类灯中，电极杆与在制造灯期间形成封口时要加热到软化的放电容器的部分之间的短距离，引起钨电极杆氧化，这使得工作期间放电容器迅速变黑。在欧洲专利EP-A 0.343.625的灯中，用这样的办法来避免电极杆氧化和放电弧跳动，即电极杆起码其表面包含铼或铼钨合金。这样的电极杆穿过放电空间中在它们的端部的钨电极线圈。铼不大易被氧化，并且有较低的热传导率，从而铼电极杆在工作中温度较低。最好是铼钨合金含有3到33％(重量)的铼，因为铼是一种昂贵的金属。可是，已经发现，这种灯有由于铼蒸发和铼淀积在放电容器造成的放电容器迅速变黑的严重缺点。从美国专利US-A-5,510,675得知一种类似的单端石英玻璃灯和一种双端石英玻璃灯。这些灯有包括惰性气体、汞和金属碘化物与金属溴化物的混合物的气体填充物。它们的电极杆在它们伸进放电空间的端部有钨丝缠绕的包层和熔合的球形钨电极头。其目的是消除放电弧迁移造成的闪烁。电极杆可以由铼而不是钨构成。已经发现，有铼电极杆的灯有由于铼蒸发和铼淀积在放电容器造成的放电容器迅速变黑的毛病。在由钨构成电极杆的情况下，会因为钨从电极杆和电极蒸发并淀积在放电容器而造成放电容器变黑。此外，在这情况下，电极杆会局部地变得越来越细，造成杆在相当早期就被破坏掉。本专利技术的一个目的是提供一种在本文开头段落中所描述的高压金属卤化物灯，在这种灯中，避免放电容器变黑和电极杆损坏。在本专利技术的灯中实现了这个目的，在这种灯中，气体填充物含有金属卤氧化物，并且基本上没有稀土金属化合物，所述电极杆有钨的第一部分，后者邻近电极并在工作时有1900-2300K范围的温度的部位结合到第二部分，所述第二部分由起码25％(重量)的铼、其余成分为钨的材料制成，这第二部分固定到相应的电流输入导体。本专利技术基于包含几个方面的见解。可以通过这样的快速作用再生循环来保持放电容器清洁，在这种循环中，蒸发的钨以钨的卤氧化物例如溴氧化物的形式被转移到电极上。在所述电极附近，钨的卤氧化物分解，并且钨被淀积在电极上。在工作的灯的气体气氛中，例如溴或碘这样的自由的卤素和氧对于实现快速转移是不可缺少的。稀土金属对氧有高的亲和力，这产生稳定的氧化物，从而使所述气体气氛中的自由氧消失。因此，必须做到基本上没有稀土金属。铼的蒸汽压在高温下增加得相当快。铼不能借助于卤素而返回电极杆，因为铼不与卤素或卤素及氧作用。工作期间有高温的部位必须避免采用铼。卤素，特别是溴和氧一起成为从相当低温度部位例如放电容器壁把钨转移到电极的有效工具。可是，电极杆也有处在使钨与氧及卤素反应形成挥发性化合物的温度的部位。在工作的灯的气体气氛中，氧和卤素的出现引起电极杆局部变细，直到损坏。当第二部分用钨/铼混合物制成时，在混合物中需要起码25％(重量)的铼。当钨由于与卤素的反应而从混合物中被去掉时，第二部分的剩余物基本上是铼。只有当最初在混合物中存在起码25％(重量)的铼时，第二部分的所述剩余物才能牢固到足以避免电极损坏。作为唯一有意加入的钨转移的工具而掺入灯内的卤素，能够通过与作为污染物而无意地加入的氧共同作用，来保持放电容器的清洁，而不会过分地把钨从电极杆转移。可是，在这情况下，在气体填充物中、在电极以及它们的杆上和在放电容器上的其它污染物，例如碳、铁、磷和氢，则会对钨向放电容器的转移或向电极的转移有强烈的影响。通过使钨电极杆在其第二部分有铼，来阻碍这部分与溴和氧的反应。通过用钨来制成电极杆的第一部分，来避免若是用铼制成第一部分时会发生的强烈蒸发。把第一和第二部分的共同边界的温度选为大约这样的温度，这时，比边界温度更高的温度下的铼的蒸汽压以及在接近边界温度但比它低的温度下的钨蒸汽压和钨化合物的压强的和都要比在边界温度下的相应的量高很多。例如通过电阻焊或激光焊的方法，可以把所述第一部分钨杆焊接到、例如对头焊接到第二部分铼或铼合金杆上。在这情况下，如果希望的话，可以把第二部分杆选择得稍粗些，例如粗10到15％，以便补偿铼的较低的热传导率SRe=0.3*Sw。第一和第二部分的共同边界处在工作期间温度为1900-2300K的部位。针对特定的种类的灯，根据气体填充物和制造过程的质量来选择这温度，上述因素可能使灯含有或多或少的污染物，从而影响钨和钨化合物的总蒸汽压。对于每一种灯，可以容易地在一小系列试验灯中通过监测在其寿命过程中灯的发光效率0来决定所述共同边界的最佳温度。通常，最好使所述边界处在2100-2300K范围的温度。在最佳实施例中，由第一和第二部分形成共同边界区，在灯工作期间，在这区域上温度处在2300和1900 K之间，在这边界区，第二部分被基本上由钨制成的表层所包裹。通过具有用铼或铼合金制成的芯子和用钨制成的表层的电极杆，或者通过把从第一部分开始的缠绕的钨丝与含铼部分重叠来实现这一点。有这种类型的边界的电极允许不太精确地产生第一和第二部分的边界，因为第一和第二部分重叠了。允许较低的精度，是因为边界部位在灯工作期间是自调节的。其次，这种电极杆有利于灯的制造工艺。在另一个最佳实施例中，电极杆由三个部分组成。邻近电极头的电极的第一部分由钨制成，第二含铼部分在灯工作期间伸展到1400-2300 K的温度范围，第三部分的含铼部分被另一种材料例如钨、钼或钽代替。第三部分可以从这样的部位开始，灯的填充物的气体难以到达这部位的电极表面。在灯正常工作期间，这部位的温度低于1400 K。第三部分固定到电流输入导体上。电极较便宜，而且伸进等离子线柱中的材料可以独立地选择。除象溴化钠、溴化铊、溴化铟或其它非本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压金属卤化物灯，它包括：密封的、透光的放电容器（１），它有一对相对的封口（２）并包围着放电空间（３），放电空间有包括惰性气体和金属卤化物的气体填充物；在放电空间（３）内相对设置的钨电极（５）；电流输入导体（６），它处在放电 容器（１）的各封口（２）中，并从放电容器伸出；电极杆（７），它固定在所述电流输入导体（６）中的相应的一个上，并伸进放电空间（３）和支撑所述电极（５）中的相应的一个，其特征在于：所述气体填充物含有金属卤氧化物，并且基本上没有稀土金属化 合物；电极杆（７）有钨的第一部分（７１），后者邻近电极（５）、并在工作时有１９００－２３００Ｋ范围的温度的部位（７３）上结合到第二部分（７２）；所述第二部分（７２）由起码２５％（重量）的铼、其余成分为钨的材料制成并且固定在相应的电流输入导体（６）上。

【技术特征摘要】
EP 1997-2-24 97200507.81．一种高压金属卤化物灯，它包括密封的、透光的放电容器(1)，它有一对相对的封口(2)并包围着放电空间(3)，放电空间有包括惰性气体和金属卤化物的气体填充物；在放电空间(3)内相对设置的钨电极(5)；电流输入导体(6)，它处在放电容器(1)的各封口(2)中，并从放电容器伸出；电极杆(7)，它固定在所述电流输入导体(6)中的相应的一个上，并伸进放电空间(3)和支撑所述电极(5)中的相应的一个，其特征在于所述气体填充物含有金属卤氧化物，并且基本上没有稀土金属化合物；电极杆(7)有钨的第一部分(71)，后者邻近电极(5)、并在工作时有1900-2300K范围的温度的部位(73)上结合到第二部分(72)；所述第二部分(72)由起码25％(重量)的铼、其余成分为钨的材料制成并且固定在相应的电流输入导体(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：M库邦，RP肖尔，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]