CN103545159A - 一种在灯管内固定汞齐的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种更为简单有效的灯管内置汞齐的制作方法。包括：步骤1：在带有排气管的灯管上熔接容纳管，容纳管的一端封闭，另一端与灯管连通，在容纳管放置有汞齐；步骤2：将排气管连接至排气机而对灯管进行排气及注入惰性气体，然后烧封排气管；步骤3：对容纳管中的汞齐进行加热，令汞齐成为熔融状态；步骤4：令熔融状态的汞齐移动至预定的位置，然后对该预定的位置进行急速冷却，令汞齐由熔融状态变为固态而粘附在灯管内壁相应位置的表面。本发明具有以下优点：1)灯管的光输出性能稳定，灯管光效高；2）灯管达到额定光输出的爬升时间缩短；3）各灯管的光输出性能的一致性较好；4）工艺简单易操作，生产效率高，人工成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种在灯管内固定汞齐的方法，尤其涉及一种令汞齐紧贴固定在灯管内的方法。
背景技术
光输出稳定性和爬升时间是评价高功率密度低压气体放电灯非常重要的两个参数。为保证高功率密度低压气体放电灯光输出的稳定性，各生产厂家通常会使用在灯管内放置汞齐的方式替代液汞。而目前汞齐放置于灯管内的方式有两种：一种是置于灯管放电区域外的一个狭窄空间内（俗称外置汞齐），另一种则是置于灯管放电区域内（俗称内置汞齐）。虽然两种方式均可以使灯获得较为稳定的光输出，但内置汞齐相对于外置汞齐的光输出爬升时间性能更为优异，特别是对于工作温度高于130℃以上的高温汞齐。因此，国内外的超大功率低压气体放电灯均采用内置汞齐的方式制作。
行业内目前内置汞齐的制作方法是在灯管玻璃内壁先涂覆一层金属膜，接着再放入已搅拌均匀的合金，然后在保护气体的环境中让金属膜分别与玻璃内壁和汞齐形成一整体并牢固粘贴在一起，待灯管完成排气工序后再抖入液态汞，抖入液态汞的灯管经过烘烤和老练，液态汞随着温度的升高会变成汞蒸气，由于合金对汞蒸气有吸收作用，从而在气相作用下逐渐变成汞齐。
这种汞齐放置的工艺存在两个问题：一是所加入液态汞量的一致性难以控制，毕竟每支灯管正常需要的汞量都为毫克级，进入灯管内部的汞量误差只要多于1毫克，汞齐的性能偏差都会极大影响光输出特性曲线，从而导致每支灯管的光输出性能不一致；二是由于合金在灯管排气工艺之前已加入灯管内壁，所以在排气过程中玻管的高温烘烤需要尽量避免烤到汞齐所在的位置，否则会造成合金气化或合金的杂质成分挥发，从而使合金周围形成黑斑点或黄斑圈，最后影响到灯管的美观感，降低客户的产品满意度。
发明内容
本发明为解决现有技术所存在的上述问题，提供一种更为简单有效的灯管内置汞齐的制作方法。
采用以下的技术方案：
一种在灯管内固定汞齐的方法，包括：
步骤1：在带有排气管的灯管上熔接容纳管，容纳管的一端封闭，另一端与灯管连通，在容纳管放置有汞齐；
步骤2：将排气管连接至排气机而对灯管进行排气及注入惰性气体，然后烧封排气管；
步骤3：对容纳管中的汞齐进行加热，令汞齐成为熔融状态；
步骤4：令熔融状态的汞齐移动至预定的位置，然后对该预定的位置进行急速冷却，令汞齐由熔融状态变为固态而粘附在灯管内壁相应位置的表面。
本发明的设计思路如下：在灯管进行排气及注入高纯惰性气体后，灯管内部已不存在诸如碳、氧气、氢气、一氧化碳、二氧化碳和水蒸气等有害于汞齐性能发挥的杂质气体，此时将汞齐加热至熔融状态也不会造成汞齐的有效成分被氧化，汞齐各成分之间也不会发生化学反应。此时只要对熔融状态的汞齐进行急速冷却，即可利用“快速释放热能时汞齐晶格结构改变而导致汞齐与灯管内壁的接触角变大并粘附于灯管内壁”的现象而实现汞齐在灯管内的固定，并且这样的汞齐固定方法可以省略诸多复杂的工艺步骤，也无需在灯管上增加复杂的结构或构件。
利用以上所述的灯管内固定汞齐的方法进行生产时，在步骤4的后续步骤中还需要加入烧封容纳管的步骤，以将容纳管从灯管上分离出来，期间需要确保灯管的内部空间与外界隔绝。
所述的步骤3的加热优选采用喷灯进行加热。
所述的步骤4的急速冷却可以采用湿水棉球进行冷却。
所述的步骤4的汞齐移动可以采用轻力抖动灯管的方式实现。
本发明的汞齐固定方法具有以下优点：1)灯管的光输出性能稳定，灯管光效高；2）灯管达到额定光输出的爬升时间缩短；3）各灯管的光输出性能的一致性较好；4）工艺简单易操作，生产效率高，人工成本低。
附图说明
图1是实施例中步骤1的灯管结构示意图；
图2是实施例中步骤2的灯管结构示意图；
图3是实施例中步骤3的灯管结构示意图；
图4是实施例中步骤4令熔融汞齐移动的原理图；
图5是实施例中步骤4令汞齐急冷并粘附的原理图；
图6是实施例中步骤5的灯管结构示意图。
附图说明：1-灯管；2-排气管；3-容纳管；4-汞齐；5-湿水棉球。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步说明。
为实现将汞齐固定在灯管的内部，采用以下的方法：
步骤1：如图1所示，在带有排气管2的灯管1上熔接容纳管3，容纳管3的一端封闭，另一端与灯管1连通，在容纳管3放置有固态的汞齐4；
步骤2：如图2所示，将排气管2连接至排气机而对灯管1进行排气及注入惰性气体，然后烧封排气管2；
步骤3：如图3所示，用喷灯对容纳管3中的汞齐4进行加热，令汞齐4成为熔融状态；
步骤4：如图4、图5所示，轻力抖动灯管1，令熔融状态的汞齐4移动至预定的位置，然后用湿水棉球5对该预定的位置进行急速冷却，令汞齐4由熔融状态变为固态而粘附在灯管1内壁相应位置的表面。
步骤5：如图6所示，将容纳管3从灯管1上烧封下来。
本实施例方法所制得的灯管的性能测试结果如下表所示：
由上表可以得知，采用本方法所制作的灯管具有光衰小，输出稳定等优点。
本说明书列举的仅为本发明的较佳实施方式，凡在本发明的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种在灯管内固定汞齐的方法，其特征是：包括：
步骤1：在带有排气管的灯管上熔接容纳管，容纳管的一端封闭，另一端与灯管连通，在容纳管放置有汞齐；
步骤2：将排气管连接至排气机而对灯管进行排气及注入惰性气体，然后烧封排气管；
步骤3：对容纳管中的汞齐进行加热，令汞齐成为熔融状态；
步骤4：令熔融状态的汞齐移动至预定的位置，然后对该预定的位置进行急速冷却，令汞齐由熔融状态变为固态而粘附在灯管内壁相应位置的表面。
2.如权利要求1所述的一种在灯管内固定汞齐的方法，其特征是：所述的步骤3的加热采用喷灯进行加热。
3.如权利要求1所述的一种在灯管内固定汞齐的方法，其特征是：所述的步骤4的急速冷却采用湿水棉球进行冷却。
4.如权利要求1所述的一种在灯管内固定汞齐的方法，其特征是：所述的步骤4的汞齐移动采用轻力抖动灯管的方式实现。
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