CN102610467B - 一种高压氙灯封接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高压氙灯的封接方法，采用加长阳极杆和/或阴极杆的方法，封接后，再去除阳极杆和/或阴极杆引出端多余的长度，可以达到较好的夹持效果，改善封接效果，降低漏气的风险。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种高压氙灯的封接方法，尤其是短弧高压氙灯的封接方法。
【技术背景】
高压氙灯又称超高压球形氙灯或高压短弧氙灯，其外壳一般由高纯石英玻璃制成，灯内充有高压高纯度氙气，外壳内有相隔数毫米的阴极和阳极。一般阴极由电子发射性能良好的钍钨材料制成，阳极则是由耐高温的钨材料制成的，大量电子轰击阳极时会产生大量的热量，为了通过辐射散失这些热量，阳极体积明显比阴极大。
由于氙灯安装尺寸的限制，其电极组件的引出端较短，使氙灯封装时的夹持部位很短，影响夹持效果，夹持效果不好直接影响封接的质量。尤其在对氙灯的阳极进行封接时，其夹持在夹头内的阳极杆的长度目前一般仅为3-5mm，而阳极的体积较大，其受到其自身重力的影响也较大，水平封接时由于夹头只夹持住阳极杆的末端，其另一端会由于重力而自然下垂，造成阳极杆的同心度偏大，如说明书附图2和图3所示，在旋转时容易产生不均衡的离心力。当和氙灯壳体2进行封接时，电极组件1和过渡密封件3会因为与氙灯壳体2不同心而受到一扭力的作用，影响过渡密封件3的强度、封接质量。
根据目前的封接方法，夹头距离封接处也仅为4-7mm，造成阳极杆11在夹头上的固定部位距离火枪很近，当火枪进行封接时，产生大量的热，夹头因受热膨胀而松弛，又进一步影响了夹持效果。
在高温旋转封接随后的冷却过程中，由于阳极杆11的同心度过大，和夹头的变形引起的不良夹持效果，使得夹持于夹头内的阳极杆11与夹持于另一夹头的氙灯壳体2的同心度过大，过渡密封件3将受到较大的扭力作用而产生缺陷进而产生破裂，使高压氙灯在制作过程中以及成品的使用过程中，发生漏气的风险大大增加。
【发明内容】
针对上述问题，本发明公开了一种高压氙灯封接方法，将氙灯壳体与电极组件的石英玻璃部分进行封接，其特征在于：封接时阴极组件采用加长阴极杆和/或阳极组件采用加长阳极杆，所述加长阴极杆的一端为引出端，在密封过程中用于夹持固定，另一端与阴极电极连接，所述加长阳极杆的一端为引出端，在密封过程中用于夹持固定，另一端与阳极电极连接；封接完成后，再去除多余的所述加长阴极杆的引出端长度，使之达到成品的阴极杆的长度和/或再去除多余的加长阳极杆的引出端长度，使之达到成品的阳极杆的长度；其中：所述加长阳极杆夹持于第一夹头内的长度为10-15mm，所述第一夹头与氙灯壳体的距离为10-15mm。
其中：封接时采用所述加长阳极杆；其与所述氙灯壳体的封接方法为：
A1安装：将所述加长阳极杆的引出端夹持于第一夹头上，所述氙灯壳体的一端夹持于第二夹头上，所述氙灯壳体的另一端套于所述加长阳极杆上，所述氙灯壳体和加长阳极杆之间设有过渡密封件；
A2旋转封接：当所述第一夹头和第二夹头同向旋转时，带动所述加长阳极杆和氙灯壳体沿各自中心轴旋转，在旋转过程中，采用火枪高温熔融所述过渡密封件，将所述氙灯壳体和加长阳极杆封接于一体。
其中，所述过渡密封件为空心圆柱，套于所述加长阳极杆上，当所述氙灯壳体和加长阳极杆封接时，所述过渡密封件的一端熔融，将所述氙灯壳体和加长阳极杆封接。
其中，所述过渡密封件的熔融部分为石英玻璃。
其中，所述加长阳极杆为钨杆。
其中，所述氙灯壳体为石英玻璃。
本发明采用加长阴极杆和/或阳极杆，尤其是采用加长阳极杆后，可在封接过程中达到良好的夹持效果，从而大大减小了阳极组件由于自身重力引起的下垂变形；也使所述第一夹头与氙灯壳体的距离加大了，降低了所述第一夹头受热变形而引起的不良夹持效果，从而提高了高压氙灯的封接质量，降低了发生漏气的风险。
【附图说明】
图1为高压氙灯的外形图；
图2为目前高压氙灯封接过程中的夹持示意图；
图3为本发明的阳极杆与氙灯壳体的封接方法示意图；
图4为图3中A部分的放大图。
【具体实施方式】
参见图1，目前高压氙灯包括电极组件1和氙灯壳体2，所述电极组件1一般包括有阴极杆12和阳极杆11，分别与氙灯壳体2封接。
参见图2－4，以阳极杆11的封接过程为例说明目前的封接方法存在的问题。由于安装尺的寸限制，成品高压氙灯的阳极杆11引出端一般较短，所以其夹持在第一夹头4内的长度B一般仅为3－5mm，而阳极又由于氙灯发光原理的需要，会比较大比较重，这么短的夹持长度会造夹持不稳，致使阳极杆11由于重力作用而自然下垂，造成阳极杆11的同心度偏大，在旋转时容易产生不均衡的扭力。当和氙灯壳体2进行封接时，影响封接质量。
本发明改进前，第一夹头4距离氙灯壳体2的距离C一般也仅为4－7mm，这样封接时，第一夹头4距离封接处较近，容易使第一夹头4由于封接时的高温而发生变形，进一步影响阳极杆11的夹持效果，进一步加剧阳极杆11产生的如图2所示的下垂变形，从而使阳极杆11自身的同心度进一步增大，使封接处容易发生漏气的风险。
本发明采用加长阴极杆12和加长阳极杆11进行封接，所述加长阴极杆12比成品的阴极杆12长，和/或加长阳极杆11的长度比成品的阳极杆11长，所述加长阴极杆12的一端为引出端，在密封过程中用于夹持固定，另一端与阴极电极连接，所述加长阳极杆11的一端为引出端，在密封过程中用于夹持固定，另一端与阳极电极连接；封接完成后，再去除多余的所述加长阴极杆12和/或加长阳极杆11的引出端长度，使之达到成品的阴极杆12和/或阳极杆11的长度。当阴极杆12和/或阳极杆11加长后，其引出端用于夹持的长度也增加了，可以达到较好的夹持效果，同时氙灯壳体2和用于夹持的夹头之间的距离也增大了，减小了阴极和阳极在高温封接时，第一夹头4受热变形，改善了封接效果，降低漏气的风险。
由于阳极的体积较大，所以优选的封接方法是采用加长阳极杆11；如图3所示，当所述加长阳极杆11与所述氙灯壳体2封接时，将所述加长阳极杆11的引出端夹持于第一夹头4上，所述氙灯壳体2的一端夹持于第二夹头5上，另一端套于所述加长阳极杆11上，所述氙灯壳体2和加长阳极杆11之间设有过渡密封件3；当第一夹头4和第二夹头5同向旋转时，带动所述加长阳极杆11和氙灯壳体2沿各自中心轴旋转，在旋转过程中，采用火枪高温熔融所述过渡密封件3，将所述氙灯壳体2和加长阳极杆11封接于一体。
为达到良好的夹持效果，以降低产品漏气的风险，提高产品合格率，可将加长阳极杆11夹持于第一夹头4内的长度B设置得较长，以达到较好的夹持效果，但考虑到第一夹头4的结构和节约阳极杆11的材料，可将其设置为10－15mm，，在增大了夹持力度的同时，可节约阳极杆11的材料。当第一夹头4对加长阳极杆11的夹持力度增大了，在旋转封接时便不会产生松弛而下垂。同时阳极杆11加长后，还可以使第一夹头4距离氙灯壳体2的距离C也增加，优选地可增加至10－15mm，在节约用材的同时使第一夹头4的温度在封接时不会太高，极大地保证了第一夹头4对加长阳极杆11的夹持，进一步保证了加长阳极杆11和氙灯壳体2旋转封接时的同心度，从而减少了因氙灯壳体2和加长阳极杆11之间的不同心而导致的旋转封接时的扭力，抑制了对过渡密封件3的损坏，减少了过渡密封件3内部裂纹的产生并继而发生漏气的风险。
当加长阳极杆11与氙灯壳体2封接完成后，可将加长阳极杆11由第一夹头4上取下，将氙灯壳体2由第二夹头5上取下，并将加长阴极杆12的引出端夹持第一夹头4上，将与氙灯壳体2封接好的加长阳极杆11的引出端夹持于第二夹头5上；然后采用加长阳极杆11与氙灯壳体2的封接方式，将加长阴极杆12与氙灯壳体2封接起来。当封接全部完成后，在满足安装尺寸的条件下，切掉加长阳极杆11和加长阴极杆12的引出端多余部分，使之达到成品的阳极杆11长度和阴极杆12长度，以便于高压氙灯的安装使用。
由于电极组件1和氙灯壳体2的膨胀系数相差较大，不可以直接焊接，所以需采用过渡密封件3，所述过渡密封件3可以为玻璃，其与氙灯壳体2融合的一端为石英玻璃，其它部位可以为其它材料，如过渡玻璃等。所述加长阳极杆11可以采用钨杆；所述氙灯壳体2可以采用石英玻璃。
本发明还可以在电极组件1的阳极杆11和/或阴极杆12上设置收缩辅助套管6，因为氙灯壳体2与电极组件1封接后，阳极杆11和阴极杆12位于氙灯壳体2内的一端悬空，且悬空的长度较长，所以可设置收缩辅助套管6于悬空的一端，用以支撑阳极杆11和阴极杆12悬空的一端。封接时，收缩辅助套管6与氙灯壳体2未接触，封接完成后，将氙灯壳体2对应于收缩辅助套管6的部位进行处理，使收缩辅助套管6与氙灯壳体2连接，将阳极杆11和阴极杆12悬空的一端支撑于氙灯壳体2上。
本发明采用加长阳极杆11和/或阴极杆12，提高了高压氙灯的封接质量，降低了发生漏气的风险。其有益效果经测试数据表明，使用该工艺的氙灯因漏气造成的不良率降低了60％。
Claims (6)
1.一种高压氙灯封接方法，将氙灯壳体与电极组件的石英玻璃部分进行封接，其特征在于：封接时阴极组件采用加长阴极杆和/或阳极组件采用加长阳极杆，所述加长阴极杆的一端为引出端，在密封过程中用于夹持固定，另一端与阴极电极连接，所述加长阳极杆的一端为引出端，在密封过程中用于夹持固定，另一端与阳极电极连接；封接完成后，再去除多余的所述加长阴极杆的引出端长度，使之达到成品的阴极杆的长度和/或再去除多余的加长阳极杆的引出端长度，使之达到成品的阳极杆的长度；其中：所述加长阳极杆夹持于第一夹头内的长度为10-15mm，所述第一夹头与氙灯壳体的距离为10-15mm。
2.如权利要求1所述的高压氙灯封接方法，其特征在于：封接时采用所述加长阳极杆；其与所述氙灯壳体的封接方法为：
A1安装：将所述加长阳极杆的引出端夹持于第一夹头上，所述氙灯壳体的一端夹持于第二夹头上，所述氙灯壳体的另一端套于所述加长阳极杆上，所述氙灯壳体和加长阳极杆之间设有过渡密封件；
A2旋转封接：当所述第一夹头和第二夹头同向旋转时，带动所述加长阳极杆和氙灯壳体沿各自中心轴旋转，在旋转过程中，采用火枪高温熔融所述过渡密封件，将所述氙灯壳体和加长阳极杆封接于一体。
3.如权利要求2所述的高压氙灯封接方法，其特征在于：所述过渡密封件为空心圆柱，套于所述加长阳极杆上，当所述氙灯壳体和加长阳极杆封接时，所述过渡密封件的一端熔融，将所述氙灯壳体和加长阳极杆封接。
4.如权利要求2所述的高压氙灯封接方法，其特征在于：所述过渡密封件的熔融部分为石英玻璃。
5.如权利要求1所述的高压氙灯封接方法，其特征在于：所述加长阳极杆为钨杆。
6.如权利要求1所述的高压氙灯封接方法，其特征在于：所述氙灯壳体为石英玻璃。
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