CN100561635C - 微波硫灯灯泡的制备方法 - Google Patents

Abstract

微波硫灯灯泡的制备方法，它涉及硫灯灯泡的制备方法。它解决了现有制备工艺不能保证灯泡内具有高真空度，而充入硫粉纯度及硫和Ar气的充入量不易控制，使制得的硫灯的发光亮度及效率、显色性和使用寿命都较低的问题。本发明的制备方法为：一、制备装置；二、加热抽真空，使装置内真空度维持在2～8×10^-4Pa；三、将玻璃容器上方的凸出的玻璃尖砸裂；四、采用马弗炉将玻璃容器中的硫粉加温，使玻璃容器内的硫粉蒸发至石英灯泡内；五、待硫粉完全蒸发后冷却至室温，再将灯泡内抽真空并充入Ar气，即制得微波硫灯灯泡。本发明制得的灯泡其发光光谱接近于太阳光谱，显色指数达到82，由于灯泡内的高真空度和高纯度的硫显著地提高了灯泡的使用寿命。

Description

微波硫灯灯泡的制备方法

技术领域

本发明涉及微波硫灯灯泡的制备。

背景技术

微波硫灯具有发光光通量极高、节能效果显著、不造成环境污染、显色性能好和使用寿命长等优点，可用做大型室外照明设备；由于其发光光谱非常接近于太阳光谱，所以也适用于室内植物培育和生长过程中的光源设施。灯泡制备装置是微波硫灯制备中的核心部件之一，其制作工艺过程要保证灯泡内具有稳定的高真空度，充入灯泡内的硫粉为高纯硫，控制充入灯泡中的硫粉重量和Ar气气压，这些参数是硫灯性能的重要数据。目前，传统的灯泡制作工艺还不能保证灯泡制备装置内具有稳定的高真空度，而充入硫粉纯度及硫和Ar气的充入量不易控制，使得硫灯的发光亮度、效率、显色性和使用寿命都较低。

发明内容

本发明为了解决现有硫灯灯泡制作工艺还不能保证灯泡制备装置内具有稳定的高真空度，而充入硫粉纯度及硫和Ar气的充入量不易控制，使制得的硫灯的发光亮度及效率、显色性和使用寿命都较低的问题，提供了一种微波硫灯灯泡的制备方法，解决上述问题的具体技术方案如下：

本发明微波硫灯灯泡制备方法的步骤如下：

步骤一、制备由实体玻璃棒1、石英灯泡2、玻璃细管3、过渡玻璃管4、过滤球7和玻璃管8构成的装置，石英灯泡2、玻璃细管3、过渡玻璃管4、过滤球7和玻璃管8自上而下依次连接并连通，实体玻璃棒1设在石英灯泡2的顶部，过渡玻璃管4内的上部设有磁性重物5，过渡玻璃管4内的下部设有玻璃容器6，玻璃容器6内装有质量为50～80mg的硫粉，玻璃容器6的上方设有凸出的玻璃尖11，在玻璃管8的侧端开口接有抽真空系统9；

步骤二、将装置加热至400～450℃并对其抽真空，充分排出装置内的残留气体，使石英灯泡2内真空度维持在2～8×10^-4Pa；

步骤三、用磁铁在装置外将过渡玻璃管4内的磁性重物5吸起，在重力作用下将装有质量为50～80mg的硫粉玻璃容器6上方凸出的玻璃尖11砸破；

步骤四、采用马弗炉将玻璃容器6内的硫粉加热至400～450℃，使玻璃容器6内的硫粉通过砸破的孔蒸发至石英灯泡2内，待玻璃容器6内的硫粉完全蒸发至石英灯泡2内后冷却至室温；

步骤五、再将装置及石英灯泡2内抽真空至2～8×10^-4Pa，充入350～450Pa的Ar气(室温下)，即制得微波硫灯灯泡。

本发明的微波硫灯灯泡制备方法与传统灯泡的制作工艺相比，能够很好保证石英灯泡2内维持在2～8×10^-4Pa的高真空状态，能保证充入石英灯泡2内的硫粉纯度为99.999％，并能控制充入石英灯泡2内硫粉的重量和Ar气的气压。通过测试，使用此工艺制作的硫灯石英灯泡2在中小微波输入功率下(200～1400W)，发光效率达到140lm/W，其发射光谱非常接近于太阳光谱，显色指数达到82，由于石英灯泡2内的高真空度和高纯度的硫显著地提高了石英灯泡2的使用寿命。

附图说明

图1是本发明方法采用的装置的结构示意图，图2是本方法制得的硫灯灯泡在中小微波输入功率下、发光效率达到140lm/W、显色指数82、启动时间为10s测得的发光光谱图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1描述本实施方式。本实施方式石英灯泡2的制备方法的步骤如下：

步骤一、制备由实体玻璃棒1、石英灯泡2、玻璃细管3、过渡玻璃管4、过滤球7和玻璃管8构成的装置，石英灯泡2、玻璃细管3、过渡玻璃管4、过滤球7和玻璃管8自上而下依次连接并连通，实体玻璃棒1设在石英灯泡2的顶部，过渡玻璃管4内的上部设有磁性重物5，过渡玻璃管4内的下部设有玻璃容器6，玻璃容器6内装有质量为50～80mg的硫粉，玻璃容器6的上方设有凸出的玻璃尖11，过滤球7采用G3型，在玻璃管8的左开口端接有抽真空系统9，抽真空系统9分别由抽气速度为8L/s的机械泵和450L/s的涡轮分子泵组成；

步骤二、将装置加热至400～450℃并对其抽真空，充分排出装置内的残留气体，使石英灯泡2内真空度维持在2～8×10^-4Pa；

步骤三、用磁铁在装置外将过渡玻璃管4内的磁性重物5吸起，在重力作用下将装有质量为50～80mg的硫粉玻璃容器6上方凸出的玻璃尖11砸破；

步骤四、将马弗炉套在过渡玻璃管4的外面，将玻璃容器6内的硫粉加热至400～450℃，使玻璃容器6内的硫粉通过砸破的孔蒸发至石英灯泡2内，待玻璃容器6内的硫粉完全蒸发至石英灯泡2内后冷却至室温；

步骤五、再将装置及石英灯泡2内抽真空至2～8×10^-4Pa，充入350～450Pa的Ar气(室温下)，将石英灯泡2与玻璃细管3的连接处烧结断开，即制得微波硫灯灯泡。

过滤球7采用G3型，过滤球7内过滤板10的孔径为16～30μm，既可以保证硫蒸气少量进入真空系统9内和向真空系统9沉积，而且能保证抽真空的速度。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤二中加热400℃抽真空，充分排出装置内的残留气体，使石英灯泡2内真空度维持在2×10^-4Pa。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤四中将玻璃容器6内的硫粉加热至444℃。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤五中再将灯泡内真空抽至2×10^-4Pa，充入400Pa的Ar气(室温下)。其它步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于制备外径为38mm、泡壁厚度为1mm的石英灯泡2，玻璃容器6内的硫粉质量为50mg。其它步骤与具体实施方式一相同。

本发明的方法中采用在密闭装置下持续加热抽真空的措施，保证了石英灯泡2内处于高真空状态，真空度可达到2～8×10^-4Pa；在高真空环境下，通过玻璃容器6内装有质量为50mg硫粉蒸发至石英灯泡2内，使石英灯泡2内的硫具有很高的纯度；在蒸发过程中，控制充入的硫粉质量和Ar气气压，使硫粉均匀蒸涂在石英灯泡2的内表面上。该方法使硫灯在微波产生的高频电磁场作用下，Ar气快速发生辉光放电，产生的热对硫的高聚物进行解离，通过带电粒子间的碰撞将S2分子激励到上能级，进而由于S2分子的自发辐射使硫灯发光。通过测试，该方法制得的硫灯石英灯泡2在中小微波输入功率下，发光效率可达到140lm/W，显色指数82，启动时间为10s，测得的发光光谱如图2所示，与太阳光谱相近。

Claims (7)

1、微波硫灯灯泡的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下：

步骤一、制备由实体玻璃棒(1)、石英灯泡(2)、玻璃细管(3)、过渡玻璃管(4)、过滤球(7)和玻璃管(8)构成的装置，石英灯泡(2)、玻璃细管(3)、过渡玻璃管(4)、过滤球(7)和玻璃管(8)自上而下依次连接并连通，实体玻璃棒(1)设在石英灯泡(2)的顶部，过渡玻璃管(4)内的上部设有磁性重物(5)，过渡玻璃管(4)内的下部设有玻璃容器(6)，玻璃容器(6)内装有质量为50～80mg的硫粉，玻璃容器(6)的上方设有凸出的玻璃尖(11)，在玻璃管(8)的侧端开口接有抽真空系统(9)；

步骤二、将装置加热至400～450℃并对其抽真空，充分排出装置内的残留气体，使石英灯泡(2)内真空度维持在2～8×10^-4Pa；

步骤三、用磁铁在装置外将过渡玻璃管(4)内的磁性重物(5)吸起，在重力作用下将装有质量为50～80mg的硫粉玻璃容器(6)上方凸出的玻璃尖(11)砸破；

步骤四、采用马弗炉将玻璃容器(6)内的硫粉加热至400～450℃，使玻璃容器(6)内的硫粉通过砸破的孔蒸发至石英灯泡(2)内，待玻璃容器(6)内的硫粉完全蒸发至石英灯泡(2)内后冷却至室温；

步骤五、再将装置及石英灯泡(2)内抽真空至2～8×10^-4Pa，室温下充入350～450Pa的Ar气，即制得微波硫灯灯泡。

2、根据权利要求1所述的微波硫灯灯泡的制备方法，其特征在于步骤二中将装置加热至400℃并对其抽真空，充分排出装置内的残留气体，使石英灯泡(2)内真空度维持在2×10^-4Pa。

3、根据权利要求1所述的微波硫灯灯泡的制备方法，其特征在于步骤四中将玻璃容器(6)中的硫粉加热至444℃。

4、根据权利要求1所述的微波硫灯灯泡的制备方法，其特征在于步骤五中再将石英灯泡(2)内抽真空至2×10^-4Pa，室温下充入400Pa的Ar气。

5、根据权利要求1所述的微波硫灯灯泡的制备方法，其特征在于制备外径为38mm、泡壁厚度为1mm的石英灯泡(2)，玻璃容器(6)内的硫粉质量为50mg。

6、根据权利要求1所述的微波硫灯灯泡的制备方法，其特征在于抽真空系统(9)分别由抽气速度为8L/s的机械泵和450L/s的涡轮分子泵组成。

7、根据权利要求1所述的微波硫灯灯泡的制备方法，其特征在于过滤球(7)采用G3型。

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