CN100411081C - 含水银的气体放电管及其吸气装置 - Google Patents
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Abstract
根据本发明，提供一种用于含水银气体放电管的吸气装置及包含该吸气装置的含水银气体放电管。该吸气装置包括设置在该含水银气体放电管内部的至少一个合金体，所述的合金体由包括至少一种耐高温金属和至少一种铁族金属在内的材料制成。
Description
技术领域
本发明涉及气体放电管，确切地说，涉及含水银的气体放电管及其吸气装置。
背景技术
含水银的气体放电管，其种类非常丰富，有冷阴极荧光灯(简称CCFL)、直管型家用热阴极荧光灯(也就是一般所说的日光灯)、高压汞灯、外置电极荧光灯管(简称EEFL灯管)、紫外线灯管、大功率水银整流管、水银开关管等。这些放电管的用途非常广泛，比如冷阴极荧光灯，它结构简洁、灯管细巧、表面亮度高、灯管温升小、使用寿命长，因此作为一种新颖的微型强光源，被广泛应用于液晶显示器、扫描仪、汽车仪表盘和微型广告灯箱等产品。
在现有技术中，含水银的气体放电管，包括玻璃管壳、设置在玻璃管壳端部的电极、充入玻璃管壳内的一种或多种惰性气体和汞蒸气以及涂覆在管壳内壁上的荧光粉。图1所示的就是作为典型含水银气体放电管的CCFL灯管。如图所示，常规的CCFL灯管包括：玻璃管壳2、涂覆在管壳内壁上的荧光粉4、封入管内的气体(例如氖氩混合气体和汞蒸气)5以及设置在灯管两个端部的电极1，该电极1包括封装在灯管端部的电极丝(钨丝、杜美丝或可伐合金丝)6以及焊接在灯管内侧电极丝6上的镍管或镍筒3。
传统上不在含水银的气体放电管内设置吸气装置，因为该吸气装置可能会把该气体放电管内的水银一起吸收掉。但是，放电管所使用的玻璃和管内的荧光粉在长期点灯的工作过程中，会不断地排放出吸附的杂质，并从材料内部扩散排放出气体杂质和活性低熔点金属。因为没有吸气装置，这些气体杂质和活性金属进入放电管内部，将使放电管内气体的放电内阻增加，从而使放电管内的材料“中毒”而部分丧失其功能。这严重影响了含水银气体放电管的使用寿命。
发明内容
本发明的目的就在于解决以上的技术问题，提供一种用于含水银气体放电管的吸气装置，它在不吸收水银的同时，能有效地吸收放电管内的杂质，从而可大大延长放电管的寿命。
本发明的另一个目的在于提供一种包含该吸气装置的含水银气体放电管。
根据本发明的第一方面，提供一种用于含水银气体放电管的吸气装置，它包括设置在该含水银气体放电管内部的至少一个合金体(即，烧结的金属体)，其中，所述的合金体由包括至少一种耐高温金属和至少一种铁族金属在内的材料制成，其中，所述材料在吸气的同时不与汞蒸气发生反应，所述铁族金属包括铁、钴和镍中的至少一种，所述耐高温金属包括钨、钼、钽和铌中的至少一种。
较佳地，可将该合金体设置为多孔合金筒或多孔合金片，该多孔的孔隙度可设置在50％-96％范围内。
铁族金属包括铁、钴和镍中的至少一种，耐高温金属包括钨、钼、钽和铌中的至少一种，它们的合计成分在50％-100％的范围内。
根据本发明的另一方面，提供一种包含上述吸气装置的含水银的气体放电管，它包括玻璃管壳、设置在玻璃管壳端部的电极丝、充入玻璃管壳内的一种或多种惰性气体和汞蒸气以及涂覆在管壳内壁上的荧光粉，其中，在所述电极丝上设置根据本发明的吸气装置。
在这种情况下，放电管中的电极为内置，这种内置式电极的放电管可包括CCFL、日光灯和高压汞灯等。
根据本发明的另一方面，提供一种含水银的气体放电管，包括玻璃管壳、设置在玻璃管壳端部的电极丝、充入玻璃管壳内的一种或多种惰性气体和汞蒸气，其中，在所述电极丝上设置根据本发明的吸气装置。
在这种情况下，放电管中的电极仍然为内置，该灯管包括直管型紫外线消毒用灯管。
根据本发明的另一个方面，提供一种含水银的气体放电管，它包括玻璃管壳、在该玻璃管壳内充入的一种或多种惰性气体和汞蒸气、在管壳端部的玻璃外部所涂覆的导电涂料、与该导电涂料连接的电源引入环以及在玻璃管壳内壁上所涂覆的荧光粉，其中，所述的气体放电管内部还包括至少一个根据本发明的吸气装置。
在这种情况下，放电管中的电极为外置，这种外置式电极的放电管可包括直管型外置电极的含水银气体放电灯，其中的吸气装置可在所述管壳端部用玻璃缩口卡住或设置在所述管壳的中部。
在本发明中，因为使用了上述包括至少一种铁族金属的吸气装置，因而对氧、氮、一氧化碳、二氧化碳、水蒸气等杂质气体有极大的亲和力，并能与这些杂质气体很快地产生化合物，从而将它们吸收掉。与一般使用的吸气剂相比，本发明的合金体几乎不与汞蒸汽发生反应，从而也就不会影响灯管的发光均匀性和使用寿命。
同时，本发明的吸气装置还可以在吸收杂气的同时，充当电极的角色。因为该吸气装置包括了多孔合金筒或多孔合金片，其表面积很大，因此吸收的电子发射材料也比常规的含水银气体放电管的电极要增加几倍。这样一来，工作时该吸气装置表面发射出的电子数就随着该含水银气体放电管功率的增加而大量增加，放电管因此可以承受更大的工作电流而仍然处于稳定的工作状态下。另一方面，因为该吸气装置的合金中包括了至少一种耐高温的金属，所以该放电管的工作电流也增加了，相应地，其表面亮度也随之增加了。因而，根据本发明的气体放电管，其光电参数要比普通的气体放电管提高很多。
根据本发明的含水银气体放电管，能在不缩短工作寿命的前提下承受比常规的含水银气体放电管大一倍的工作电流，其表面亮度也有显著提高。而如果与常规的含水银气体放电管在相同的工作电流下工作，本发明的含水银气体放电管的寿命可提高1～1.5倍。
附图说明
以下将参照附图和实施例对本发明的含水银气体放电管及其吸气装置作进一步的详细描述。附图中相同或相应的部件用相同的标号表示。本发明的上述和其他的目的、特征和优点在以下的描述中将变得更为清楚。
图1是表示现有技术的冷阴极荧光灯管的结构示意图。
图2是表示根据本发明第一实施例的冷阴极荧光灯管的部分结构示意图。
图3是图2所示冷阴极荧光灯管的吸气装置的多孔合金筒部分的放大立体示意图。.
图4是表示根据本发明第二实施例的冷阴极荧光灯管的部分结构示意图。
图5是图4所示冷阴极荧光灯管的吸气装置的多孔合金片部分的放大立体示意图。
图6示出了根据本发明的CCFL灯管连续点灯的寿命曲线。
图7是表示根据本发明第三实施例的家用热阴极荧光灯(俗称日光灯)的结构示意图。
图8是表示根据本发明第四实施例的紫外线管的结构示意图。
图9是表示根据本发明第五实施例的外置电极荧光灯的结构示意图。
具体实施方式
在前文中已经提到，在众多含水银气体放电管中，冷阴极荧光灯(CCFL)是最典型的。因此，在下文中，将首先介绍包含本发明吸气装置的冷阴极荧光灯的实施例。
图2和图3分别示出了根据本发明第一实施例的冷阴极荧光灯管的结构及其吸气装置中多孔合金筒部分的放大立体示意图。根据本发明的冷阴极荧光灯管包括玻璃管壳2、涂覆在管壳2内壁上的荧光粉4、封入管内的气体5、封装在灯管端部的电极丝6以及在该电极丝上设置的吸气装置7，其中，电极丝的两端分别向灯管内侧和灯管外侧延伸。
与图1所示的现有技术的冷阴极荧光灯管不同的是，在本发明的冷阴极荧光灯管中不再另外设置电极，而采用包含至少一种耐高温金属和至少一种铁族金属的吸气装置7来代替常规使用的镍管3。该吸气装置7由一多孔合金筒构成，并通过例如焊接设置在灯管内侧的电极丝6上，从而在完成吸气工作的同时，又可以很好地充当电极的角色。
作为CCFL灯管中最关键部件之一的电极，承担着灯管通电、发射电子、建立磁场、加热灯管等诸多功能，因此灯管性能的优劣很大程度上取决于电极材料。但是目前，在CCFL灯管中普遍使用的镍管或镍筒是经过大比例压缩后拉制而成的，属于致密金属，故其表面积受灯管内径和电极长度的限制，造成实际工作的表面积不够大。同时，金属镍的熔点仅为1453℃左右，所以在点灯工作时无法承受较大的灯管电流及较强的电子流和离子流的冲击，从而限制了灯管工作时表面亮度的提高。但是，在使用根据本发明吸气装置的冷阴极荧光灯管中，就不存在以上的问题了。
因为该吸气装置包括了孔隙度在50％-96％范围内的多孔合金筒或多孔合金片，其表面积很大，因此吸收的电子发射材料也比常规的含水银气体放电管的电极要增加几倍。这样一来，工作时该吸气装置表面发射出的电子数就随着该含水银气体放电管功率的增加而大量增加，放电管因此可以承受更大的工作电流而仍然处于稳定的工作状态下。另一方面，因为该吸气装置的合金中包括了至少一种耐高温的金属，所以该放电管可以较大的电流进行工作，相应地，其表面亮度也随之增加了。因而，根据本发明的气体放电管，其光电参数要比普通的气体放电管提高很多。
当然，在该吸气装置的多孔合金筒或多孔合金片中，还可以掺杂除本发明所规定的铁、钴、镍、钨、钼、钽和铌七种元素之外的物质，只要其含量不超过50％，换言之，本发明所规定的金属元素的合计成分必须在所述吸气装置全部材料的50％～100％的范围内。在此基础上，所述吸气装置7中所含有的本发明所规定的成分可从下组中进行选择：
1.钨或钼或钽或铌或钨+钼或钨+铌或钨+钽或钼+铌或钼+钽或钽+铌或钨+钼+钽或钨+钽+铌或钨+钼+铌或钼+钽+铌或钨+钼+钽+铌(70％～90％)/铁或镍或钴或铁+镍或铁+钴或镍+钴或铁+镍+钴(10％～30％)
2.钨或钼或钽或铌或钨+钼或钨+铌或钨+钽或钼+铌或钼+钽或钽+铌或钨+钼+钽或钨+钽+铌或钨+钼+铌或钼+钽+铌或钨+钼+钽+铌(40％～70％)/铁或镍或钴或铁+镍或铁+钴或铁+镍+钴(30％～60％)
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由以上的成分所制成的吸气装置适用于根据本发明的所有含水银气体放电管。
本发明的吸气装置7采用以上所述之一组的成分形成。它一方面是一多孔制品，因而表面积比同样规格的致密镍管电极大2～20倍以上；另一方面，又极容易吸收降低电子发射能级的表面涂料，使其与吸气装置牢固结合，并在长期工作过程中使之逐步而缓慢地释放出来。
图4和图5分别示出了根据本发明第二实施例的冷阴极荧光灯管的结构及其吸气装置中的多孔合金片部分的放大立体示意图。其与图2和图3所示的冷阴极荧光灯管的区别仅在于，用多孔合金片8替代了合金筒7，故对这个实施例不再详细描述。
图6示出的是根据本发明的CCFL连续点灯的寿命曲线。从曲线的变化可以看出，在点灯的初期(约200小时)，灯管的表面亮度明显下降(约下降3％～5％)。这是因为点灯初期灯管内玻璃、荧光粉、电极内的杂质气体向灯管内扩散排放，致使灯管内杂质气体的含量明显增加，而本发明吸气装置的合金筒或合金片表面刚刚开始激活，从而不能很快地吸收这些杂质气体，由此造成了亮度的明显下降。随后在不断点灯至400小时左右，灯管内杂质气体的排放进入稳定的状态，而本发明吸气装置的合金筒或合金片开始明显发挥作用，即大量吸气，从而使灯管内的杂质气体含量又明显下降。因此，灯管的表面亮度又明显上升，几乎回复到灯管初期点灯时的亮度，这是常用的CCFL所不能达到的。再继续点灯时，灯管的表面亮度衰减进入了稳定、缓慢、几乎呈直线状态的下降。这是由于灯管的老化(例如荧光层的老化衰减、灯内汞的消耗反应)所造成的，但是使用本发明吸气装置的灯管，其老化要比其它常规的灯管缓慢得多。在连续点灯1.5万小时时，本发明的灯管，其表面亮度的衰减比其它灯管要减小10％左右。这是由于本发明的吸气装置在点灯过程中会不断地吸收灯管内的杂质气体，从而使灯管内的杂质气体保持在极低的水平。同时，本发明的吸气装置在点灯过程中不会与灯管内的汞蒸气发生反应和吸收，因而能维持灯管内汞的含量，这就是灯管表面亮度衰减缓慢的原因。根据现有测量数据推算，使用本发明吸气装置的灯管寿命可以达到5万小时以上。
除了CCFL之外，日光灯作为热阴极荧光灯中的一种，也是含水银气体放电管中常用的。以下就详细地描述使用本发明吸气装置的日光灯。
图7示出了根据本发明第三实施例的家用热阴极荧光灯(俗称日光灯)的结构示意图。根据本发明的日光灯灯管包括玻璃管壳2、涂覆在管壳2内壁上的荧光粉4、封入管内的气体5(稀有气体和汞蒸气)、封装在灯管端部的由钨丝制成的热阴极11以及在该热阴极导入端近灯丝处例如用焊接设置的吸气装置7。在本例中，该吸气装置7包括一多孔合金片，在点灯过程中它会不断地吸收日光灯管内的杂质气体，从而使日光灯管内的杂质气体保持在极低的水平。同时，该吸气装置7在点灯过程中不会与日光灯管内的汞蒸气发生反应和吸收，因而能维持灯管内汞的含量，由此，延长日光灯管的寿命。
图8示出的是根据本发明第四实施例的紫外线管的结构示意图。它包括玻璃管壳2、封入管内的气体5(氖氩混合气体和汞蒸气)、电极丝1以及在该电极丝上设置的吸气装置7。在本例中，该吸气装置7包括一多孔合金筒，它的工作原理与上述的多孔合金片相同，从而同样起到吸气的作用。
以上的几种含水银气体放电管，传统上其电极都是内置式的，在该电极上设置了本发明的吸气装置之后，可大大延长放电管的使用寿命，尤其在CCFL中，该吸气装置可以同时充当电极的角色，并发挥比常规电极更好的作用。接下来，要讨论一种电极外置式的含水银气体放电管。
图9示出了根据本发明第五实施例的外置电极荧光灯的结构示意图。它包括玻璃管壳2、封入管内的气体5(氖氩混合气体和汞蒸气)、在灯管两端的玻璃外壁上涂覆的导电涂料9(也就是导电层)、与该导电涂料9连接的电源引入环10、与导电层相连的在灯管内壁涂覆的色温为7600°K的荧光粉4以及在灯管两端部用玻璃缩口卡住的两个作为吸气装置的多孔合金筒7。
虽然在上述的实施例中，外置电极荧光灯中的吸气装置是在灯管两端部用玻璃缩口卡住的，但事实上，根据本发明的外置电极荧光灯，其吸气装置可以用管壳内部的任何部件固定在任何位置，比如在管壳的中部。
需要说明的是，以上的实施例3-5虽然都只用了多孔合金筒或多孔合金片中的一种结构，但与CCFL一样，这两种结构可以进行互换。
除了以上的实施例之外，本发明的吸气装置还可以设置在高压汞灯、金属卤化物灯、水银整流灯、水银开关管等含水银蒸气的灯管中，这里不作一一介绍了。
为了进一步说明本发明含水银气体放电管的特点，以下列举了各个实例。
实例1
直管型冷阴极荧光灯，灯管外径2.6毫米，灯管内径2.0毫米，灯管长度243毫米，使用钨、钼、铁、钴合金筒焊接在钨丝上作为吸气装置(同时起到电极的作用)，合金筒成分范围：钨+钼(10％～40％)，铁+钴(60％～90％)。吸气装置封接在硼硅酸盐玻璃(硬玻璃)管上，玻璃管内壁涂有色温5800°K的荧光粉，并充入适量的氖氩混合气和汞蒸气，灯管使用专用的点灯回路。开始点灯时，在7.5毫安工作电流下点灯，灯管表面亮度达到44000cd/m2，光通量达到176Lm；在15毫安工作电流下电灯时，灯管表面亮度达到55000cd/m2，光通量达到212Lm，分别比7.5毫安工作电流时提高25％和20.5％。灯管在15毫安工作电流下进行了相当于正常点灯4000小时的快速寿命试验后，灯管在7.5毫安工作电流下，表面亮度为42030cd/m2，光通量达到151Lm；在15毫安电流下工作时，表面亮度为52030cd/m2，光通量达到189Lm，分别比7.5毫安时提高23.8％和25％。经过4000小时点灯后，在7.5毫安时表面亮度下降4.5％，在15毫安时表面亮度下降为5.4％(常规生产的灯管，其光衰约为8.5％～10％)。根据实测的光衰曲线推算，本发明的这种灯管，在7.5毫安下工作时，其连续点灯寿命可以达到2.5～3.0万小时；而在15毫安电流下工作时，其寿命可以达到1～1.5万小时，这是常规生产的灯管无法达到的。
实例2
直管型冷阴极荧光灯，灯管外径1.8毫米，灯管内径1.2毫米，灯管长度72.5毫米，使用钨、钼、铁、镍、钴合金筒焊接在钨丝上作为吸气装置(同时起电极的作用)，合金筒成分范围：钨+钼(10％～40％)，铁+镍+钴(60％～90％)。吸气装置封接在硼硅酸盐玻璃(硬玻璃)管上，玻璃管内壁涂有色温6500°K的荧光粉，并充入适量的氖氩混合气和汞蒸气，灯管使用专用的点灯回路。开始点灯时，在2毫安工作电流下点灯(正常生产的灯管无法在2毫安的工作电流下长期点灯)，灯管表面亮度达到28930cd/m2；在3毫安工作电流下点灯时，表面亮度达到40070cd/m2，比2毫安时提高38.5％。灯管连续点灯6250小时后，在2毫安工作电流下，表面亮度达到26520cd/m2；在3毫安工作电流下，表面亮度达到34150cd/m2，比2毫安时提高22.3％。连续点灯6250小时后，表面亮度比点灯初期分别下降8.3％和14.8％。按照实测的光衰曲线推算，本发明的这种灯管，在2毫安工作电流下连续点灯，其工作寿命可以达到5万小时左右。
实例3
直管型冷阴极荧光灯，灯管外径2.6毫米，灯管内径2.0毫米，灯管长度243毫米，使用钨、钼、铁、钴合金筒焊接在钨丝上作为吸气装置(同时起电极的作用)，合金筒成分范围：钨+钼(70％～90％)，铁+钴(10％～30％)。吸气装置封接在硼硅酸盐玻璃(硬玻璃)管上，玻璃管内壁涂有色温5800°K的荧光粉，并充入适量的氖氩混合气和汞蒸气，灯管使用专用的点灯回路。开始点灯时，在7.5毫安工作电流下，灯管表面亮度达到44000cd/m2。灯管在15毫安老化电流下进行了相当于正常点灯15000小时的寿命试验后，灯管在7.5毫安工作电流下测试表面亮度达到39020cd/m2，比初期时的表面亮度下降11.3％(正常生产的灯管在相同条件下的光衰约为29％)。根据实测的光衰曲线推算，本发明的这种灯管，在7.5毫安下连续点灯，其寿命可以达到4万小时左右，这是目前冷阴极荧光灯中在相同工作电流下寿命最长的一种。
实例4
L型冷阴极荧光灯，灯管外径3.0毫米，灯管内径2.1毫米，灯管长度300毫米，使用钽、铌、镍、钴合金片焊接在钨丝上作为吸气装置(同时起电极的作用)，合金片成分范围：钽+铌(70％～90％)，镍+钴(10％～30％)。吸气装置封接在硼硅酸盐玻璃(硬玻璃)管上，玻璃管内壁涂有色温6800°K的荧光粉，并充入适量的氖氩混合气和汞蒸气，灯管使用专用的点灯回路。开始点灯时，在5.4毫安工作电流下灯管表面亮度为32500cd/m2，在10.8毫安工作电流下点灯时，灯管表面亮度达到48000cd/m2，比5.4毫安时提高47.7％。灯管连续点灯15000小时后，在5.4毫安工作电流下，表面亮度达到28890cd/m2，比初期点灯时下降11.1％，在10.8毫安工作电流下点灯时，灯管表面亮度达到40510cd/m2，比初始点灯时下降15.6％，比5.4毫安时提高40.2％。按照实测的光衰曲线推算，本发明的这种灯管，在5.4毫安工作电流下连续点灯，其工作寿命可以达到5.6万小时左右。
实例5
直管型冷阴极荧光灯，灯管外径4.0毫米，灯管内径2.9毫米，灯管长度264毫米，使用钼、铌、铁、镍、钴合金筒焊接在钨丝上作为吸气装置(同时起电极的作用)，合金筒成分范围：钼+铌(30％)，铁+钴+镍(70％)。吸气装置封接在硼硅酸盐玻璃(硬玻璃)管上，玻璃管内壁涂有色温5200°K的荧光粉，并充入适量的氖氩混合气和汞蒸气，灯管使用专用的点灯回路。开始点灯时，在8.2毫安工作电流下，灯管表面亮度为26900cd/m2，光通量为176Lm，在16.4毫安工作电流下点灯时，灯管亮度为42800cd/m2，光通量为248Lm，分别比8.2毫安工作电流下提高了29.0％和40.9％。经过15000小时点灯后，灯管在8.2毫安工作电流下表面亮度下降为32700cd/m2，光衰为11.9％，光通量降为156Lm，下降率为11.4％，在16.4毫安工作电流下灯管表面亮度降为36670cd/m2，光衰为14.3％，光通量降为218Lm，下降率为12.1％，分别比在8.2毫安工作电流下提高49.0％和39.7％。根据实测的光衰曲线推算，本发明的这种灯管，在8.2毫安下工作时，其连续点灯寿命可以达到5万小时以上；而在16.4毫安电流下工作时，其寿命可以达到1～1.5万小时，这是正常生产的灯管无法达到的。
例6
直管型冷阴极荧光灯，灯管外径1.8毫米，灯管内径1.4毫米，灯管长度38.5毫米，使用钨、钽、铁、钴合金筒焊接在钨丝上作为吸气装置(同时起电极的作用)，合金筒成分范围：钨+钽(80％)，铁+钴(20％)。吸气装置封接在硼硅酸盐玻璃(硬玻璃)管上，玻璃管内壁涂有色温12000°K的荧光粉，并充入适量的氖氩混合气和汞蒸气，灯管使用专用的点灯回路。开始点灯时，在3毫安工作电流下，灯管表面亮度为30600cd/m2，光通量为10.0Lm，在6.0毫安工作电流下点灯时，灯管表面亮度为45000cd/m2，光通量为13.5Lm，分别比3.0毫安工作电流下点灯提高了47.1％和35.0％。经过4000小时点灯后，灯管在3.0毫安工作电流下表面亮度下降为27600cd/m2，光衰为9.6％，光通量降为8.5Lm，下降率为15.0％，在6.0毫安工作电流下灯管表面亮度降为37710cd/m2，光衰为16.2％，光通量降为11.0Lm，下降率为18.5％。根据实测的光衰曲线推算，本发明的这种灯管，在3毫安下工作时，其连续点灯寿命可以达到5万小时左右。
实例7
直管型冷阴极荧光灯，灯管外径2.0毫米，灯管内径1.6毫米，灯管长度86毫米，使用钨、铌、铁、镍、钴合金片焊接在钨丝上作为吸气装置(同时起电极的作用)，合金片成分范围：钨+铌(75％)，铁+镍+钴(25％)。吸气装置封接在硼硅酸盐玻璃(硬玻璃)管上，玻璃管内壁涂有色温4000°K的荧光粉，并充入适量的氖氩混合气和汞蒸气，灯管使用专用的点灯回路。开始点灯时，在5毫安工作电流下，灯管表面亮度为48500cd/m2，光通量为45Lm，在7.5毫安工作电流下点灯时，灯管亮度为59200cd/m2，光通量为56Lm，分别比5.0毫安工作电流下点灯时提高了22.1％和24.4％。经过4000小时点灯后，灯管在5.0毫安工作电流下表面亮度下降为43560cd/m2，光衰为10.2％，光通量降为42Lm，下降率为6.6％，在7.5毫安工作电流下灯管表面亮度降为52100cd/m2，光衰为12.0％，光通量降为51Lm，下降率为8.9％。根据实测的光衰曲线推算，本发明的吸气装置在I20-86(I表示直管型，20表示灯管外径为2.0mm，86表示灯管长度为86mm)灯管中，在5毫安工作电流下，其连续点灯寿命可以达到约2万小时。
实例8
L型冷阴极荧光灯，灯管外径3.0毫米，灯管内径2.1毫米，灯管长度300毫米，使用钽、钼、铁、镍、钴合金筒焊接在钨丝上作为吸气装置(同时起电极的作用)，合金筒成分范围：钽+钼(35％)，铁+镍+钴(65％)。吸气装置接在硼硅酸盐玻璃(硬玻璃)管上，玻璃管内壁涂有色温6800°K的荧光粉，并充入适量的氖氩混合气和汞蒸气，灯管使用专用的点灯回路。开始点灯时，在5.4毫安工作电流下，灯管表面亮度为32340cd/m2，光通量为170Lm，在10.8毫安工作电流下点灯时，灯管亮度为47000cd/m2，光通量为239Lm，分别比5.4毫安工作电流下点灯时提高了45.3％和40.6％。经过20000小时点灯后，灯管在5.4毫安工作电流下表面亮度下降为25180cd/m2，光衰为22.1％，光通量降为131Lm，下降率为22.9％，在10.4毫安工作电流下灯管表面亮度降为36800cd/m2，光衰为21.7％，光通量降为187Lm，下降率为21.8％。根据实测的光衰曲线推算，本发明的吸气装置在30毫米到300毫米的灯管中，在5毫安工作电流下，其连续点灯寿命可以达到约5.5万小时。
实例9
L型冷阴极荧光灯，灯管外径4.0毫米，灯管内径2.9毫米，灯管长度423毫米，使用钽、铌、铁、镍、钴合金片焊接在钨丝上作为吸气装置(同时起电极的作用)，合金片成分范围：钽+铌(85％)，铁+镍+钴(15％)。吸气装置封接在硼硅酸盐玻璃(硬玻璃)管上，玻璃管内壁涂有色温6500°K的荧光粉，并充入适量的氖氩混合气和汞蒸气，灯管使用专用的点灯回路。开始点灯时，在7毫安工作电流下，灯管表面亮度为22500cd/m2，光通量为229Lm，在14毫安工作电流下点灯时，灯管亮度为33400cd/m2，光通量为332Lm，分别比7毫安工作电流下点灯时提高了48.4％和45.0％。经过4000小时连续点灯后，灯管在7毫安工作电流下表面亮度下降为20270cd/m2，光衰为9.9％，光通量降为215Lm，下降率为6.1％，在14毫安工作电流下灯管表面亮度降为28560cd/m2，光衰为14.5％，光通量降为293Lm，下降率为11.7％。根据实测的光衰曲线推算，本发明的这种灯管在7毫安工作电流下，其连续点灯寿命可以达到6万小时左右。
实例10
I型冷阴极荧光灯，灯管外径2.6毫米，灯管内径2.0毫米，灯管长度423毫米，使用钼、铌、铁、钴合金筒焊接在钨丝上作为吸气装置(同时起电极的作用)，合金筒成分范围：钼+铌(25％)，铁+钴(75％)。吸气装置封接在硼硅酸盐玻璃(硬玻璃)管上，玻璃管内壁涂有色温6000°K的荧光粉，并充入适量的氖氩混合气和汞蒸气，灯管使用专用的点灯回路。开始点灯时，在7.5毫安工作电流下，灯管表面亮度为44600cd/m2，光通量为176Lm，在10毫安工作电流下点灯时，灯管亮度为51300cd/m2，光通量为194Lm，分别比7.5毫安工作电流下点灯时提高了15.0％和10.2％。经过13500小时连续点灯后，灯管在7毫安工作电流下表面亮度下降为40010cd/m2，光衰为10.3％，光通量降为148Lm，下降率为15.9％，在10毫安工作电流下灯管表面亮度降为44560cd/m2，光衰为13.1％，光通量降为161Lm，下降率为17.0％。根据实测的光衰曲线推算，本发明的这种灯管在7.5毫安工作电流下，其连续点灯寿命可以达到3万小时左右，比正常灯管在此电流下工作的寿命提高了1倍左右。
实例11
直管型冷阴极荧光灯，灯管外径4.0毫米，灯管内径2.9毫米，灯管长度264毫米，使用钼、钽、铁、镍、钴合金筒焊接在钨丝上作为吸气装置(同时起电极的作用)，合金筒成分范围：钼+钽(90％)，铁+钴(10％)。吸气装置封接在硼硅酸盐玻璃(硬玻璃)管上，玻璃管内壁涂有色温5200°K的荧光粉，并充入适量的氖氩混合气和汞蒸气，灯管使用专用的点灯回路。开始点灯时，在8.2毫安工作电流下，灯管表面亮度为27700cd/m2，光通量为171Lm，在16.4毫安工作电流下点灯时，灯管表面亮度为42100cd/m2，光通量为240Lm，分别比8.2毫安工作电流下点灯时提高了52.0％和40.4％。经过15000小时连续点灯后，灯管在8.2毫安工作电流下表面亮度下降为22300cd/m2，光衰为19.5％，光通量降为138Lm，下降率为19.3％，在16.4毫安工作电流下灯管表面亮度降为33000cd/m2，光衰为21.6％，光通量降为186Lm，下降率为22.5％。经过15000小时连续点灯后，灯管在16.4毫安工作电流下比在8.2毫安工作电流下表面亮度仍高出48％，光通量仍高出34.8％。根据实测的光衰曲线推算，本发明的这种灯管在8.2毫安工作电流下，其连续点灯寿命可以达到5万小时左右，在16.4毫安工作电流下，其寿命可以达到1.2～1.5万小时左右，这是正常生产的灯管所无法达到的水平。
实例12
家用热阴极荧光灯(俗称日光灯)，其中的吸气装置包括一使用钨、钼、铁、镍、钴的多孔合金片，合金片的成分范围：钨+钼(40％)，铁+镍+钴(60％)。灯管外径16毫米，灯管内径14.5毫米，灯管长度460毫米。玻璃管内壁上涂有色温6000°K的荧光粉，其它制灯的工艺和材料与常规生产的型号为T5的日光灯完全相同。灯管使用正常点灯用镇流器和起辉器点灯，以带积分球的光谱分析仪测量灯管光通量的变化，以光通量衰减30％作为寿命试验终点。正常灯管在点灯4200小时后，钨丝因被管内所排放的杂质气体氧化而烧断，从而报废。而使用本发明吸气装置的灯管在点灯9300小时后，才因光衰大于30％而失效。由此可见，本发明的热阴极荧光灯比正常生产的热阴极荧光灯点灯寿命长约1.2倍。
实例13
直管型紫外线医用荧光灯管，其中的吸气装置使用钨、钼、铁、镍、钴的多孔合金筒焊接在电极丝上，合金简的成分范围：钨+钼(30％)，铁+镍+钴(70％)。灯管外径4.4毫米，灯管内径2.4毫米，灯管长度120毫米，灯管内壁上涂上发射380nm波长的紫外线荧光粉，吸气装置封接在透紫外线的专用软玻璃管上。灯管使用专用的点灯回路，回路输入电压为12伏。在电灯工作时，灯管发射出380nm波长的紫外线，用于治疗疾病。常规的灯管因为由软玻璃成，所以灯管在工作过程中会排放出大量杂气和有害元素，致使灯管内集聚了大量杂气，干扰并吸收紫外线，使灯管内必需的紫外线强度大幅下降，荧光粉得不到紫外线激发，光效迅速下降使灯管很快失效，其平均寿命通常在8千～1万小时，而用本发明吸气装置的灯管，其使用寿命在2万小时以上，显著地提高了这类灯管的使用寿命。
实例14
直管型紫外线消毒用灯管，灯管外径4.4毫米，灯管内径2.4毫米，灯管长度200毫米，使用钼、铁、镍、钴的合金筒焊接在杜美丝上作为吸气装置。合金筒的成分范围：钼(35％)，铁+镍+钴(65％)，吸气装置封接在透紫外线的专用软玻璃上，玻璃管内充入适量的氖氩混合气和汞蒸气。灯管使用专用的点灯回路，回路输入的电压为12伏。在点灯工作时，灯管发射出特征波长为253.7nm的紫外线，用于杀灭细菌和消毒。使用本发明吸气装置的紫外线管比常规的紫外线管(无本发明的吸气装置)的使用寿命约增加1.2倍左右。
实例15
外置电极荧光灯，灯管外径4.0毫米，灯管内径2.9毫米，灯管长度310毫米，灯管发光长度250毫米。，合金筒使用钼、铌、铁、钴，它们的成分范围：钼+铌(30％)，铁+镍+钴(70％)。灯管使用专用的点灯回路。开始点灯时，在10毫安工作电流下，灯管表面亮度为22500cd/m2，经过4000小时连续点灯后，灯管在10毫安工作电流下表面亮度下降为21200cd/m2，光衰为5.8％，其光衰要比正常的类似灯管小一半以上。预测其寿命可以达到4万小时以上，比正常的类似灯管长1倍以上。这是由于本发明的吸气装置具有显著吸除杂质气体的能力所致。
以上对本发明各个实施例的描述旨在有助于更加理解本发明的冷阴极荧光灯。在不脱离本发明所附权利要求范围的前提下，本领域技术人员可以对此作出各种变换和改进，只要这种变换和改进均属于本发明的保护范围。
Claims (37)
1. 一种用于含水银气体放电管的吸气装置，包括设置在该含水银气体放电管内部的至少一个合金体，所述的合金体由包括至少一种耐高温金属和至少一种铁族金属在内的材料制成，其中，所述材料在吸气的同时不与汞蒸气发生反应，所述铁族金属包括铁、钴和镍中的至少一种，所述耐高温金属包括钨、钼、钽和铌中的至少一种。
2. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述的合金体为多孔合金筒或多孔合金片。
3. 如权利要求2所述的吸气装置，其特征在于，所述多孔合金筒或多孔合金片的孔隙度设置在50％-96％范围内。
4. 如权利要求1至3中任一权利要求所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属和铁族金属的合计成分在50％～100％的范围内。
5. 如权利要求4所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属的含量为所述合计成分的70％～90％，所述铁族金属的含量为所述合计成分的10％～30％。
6. 如权利要求4所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属的含量为所述合计成分的40％～70％，所述铁族金属的含量为所述合计成分的30％～60％。
7. 如权利要求4所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属的含量为所述合计成分的10％～40％，所述铁族金属的含量为所述合计成分的60％～90％。
8. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述铁族金属为铁与镍。
9. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述铁族金属为铁与钴。
10. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述铁族金属为镍与钴。
11. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述铁族金属为铁、镍与钴。
12. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属为钨与钼。
13. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属为钨与铌。
14. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属为钨与钽。
15. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属为钼与铌。
16. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属为钼与钽。
17. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属为钽与铌。
18. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属为钨、钼与钽。
19. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属为钨、钼与铌。
20. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属为钨、钽与铌。
21. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属为钼、钽与铌。
22. 如权利要求1所述的吸气装置，其特征在于，所述耐高温金属为钨、钼、钽和铌。
23. 一种含水银的气体放电管，包括玻璃管壳、设置在玻璃管壳端部的电极丝、充入玻璃管壳内的一种或多种惰性气体和汞蒸气，其特征在于，在所述电极丝上设置一吸气装置，所述吸气装置包括设置在该含水银气体放电管内部的至少一个合金体，所述的合金体由包括至少一种耐高温金属和至少一种铁族金属在内的材料制成，其中，所述材料在吸气的同时不与汞蒸气发生反应，所述铁族金属包括铁、钴和镍中的至少一种，所述耐高温金属包括钨、钼、钽和铌中的至少一种。
24. 如权利要求23所述的含水银气体放电管，其特征在于，所述的合金体为多孔合金筒或多孔合金片。
25. 如权利要求24所述的含水银气体放电管，其特征在于，所述多孔合金筒或多孔合金片的孔隙度设置在50％-96％范围内。
26. 如权利要求23所述的含水银气体放电管，其特征在于，该气体放电管为紫外线灯管。
27. 如权利要求23所述的含水银气体放电管，其特征在于，还包括涂覆在管壳内壁上的荧光粉。
28. 如权利要求27所述的含水银气体放电管，其特征在于，所述的合金体为多孔合金筒或多孔合金片。
29. 如权利要求28所述的含水银气体放电管，其特征在于，所述多孔合金筒或多孔合金片的孔隙度设置在50％-96％范围内。
30. 如权利要求27所述的含水银气体放电管，其特征在于，该气体放电管为冷阴极荧光灯管。
31. 如权利要求27所述的含水银气体放电管，其特征在于，该气体放电管为热阴极荧光灯管。
32. 如权利要求31所述的含水银气体放电管，其特征在于，该气体放电管为高压汞灯。
33. 一种含水银的气体放电管，包括玻璃管壳、在该玻璃管壳内充入的一种或多种惰性气体和汞蒸气、在管壳端部的玻璃外部所涂覆的导电涂料、与该导电涂料连接的电源引入环以及在玻璃管壳内壁上所涂覆的荧光粉，其特征在于，所述的气体放电管内部还包括一吸气装置，所述吸气装置包括设置在该含水银气体放电管内部的至少一个合金体，所述的合金体由包括至少一种耐高温金属和至少一种铁族金属在内的材料制成，其中，所述材料在吸气的同时不与汞蒸气发生反应，所述铁族金属包括铁、钴和镍中的至少一种，所述耐高温金属包括钨、钼、钽和铌中的至少一种。
34. 如权利要求33所述的含水银气体放电管，其特征在于，所述的合金体为多孔合金筒或多孔合金片。
35. 如权利要求34所述的含水银气体放电管，其特征在于，所述多孔合金筒或多孔合金片的孔隙度设置在50％-96％范围内。
36. 如权利要求33所述的含水银的气体放电管，其特征在于，所述吸气装置是在所述管壳端部用玻璃缩口卡住的。
37. 如权利要求33所述的含水银的气体放电管，其特征在于，所述吸气装置被设置在所述管壳的中部。
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