CN104183463A

CN104183463A - 陶瓷金卤灯电极及陶瓷金卤灯

Info

Publication number: CN104183463A
Application number: CN201310204393.3A
Authority: CN
Inventors: 周明杰; 段永正
Original assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Current assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2014-12-03

Abstract

一种陶瓷金卤灯电极，所述陶瓷金卤灯电极包括引出线、连接杆及电极棒，所述引出线及所述电极棒分别与所述连接杆的两端连接，所述电极棒的材料包括钨、氧化铪及氧化钪，电极棒中所述氧化铪及所述氧化钪的总质量百分含量为0.2%～3%，所述氧化铪与所述氧化钪的质量比为1.5∶1～3∶1。上述陶瓷金卤灯电极无放射性污染。本发明还提供一种陶瓷金卤灯。

Description

陶瓷金卤灯电极及陶瓷金卤灯

技术领域

本发明涉及一种陶瓷金卤灯电极及使用该陶瓷金卤灯电极的陶瓷金卤灯。

背景技术

陶瓷金卤灯电极包括引出线、连接杆及电极棒，引出线及电极棒分别与连接杆的两端连接，且引出线、连接杆及电极棒同轴电极棒作为放电电弧的起端或者末端，具有在高温下抗卤化物化学腐蚀；引出线与陶瓷电弧管的袖管具有相近的热膨胀系数，起到气密封接的作用；而连接杆，不但起连接电极棒与引出线的作用，以及起到避免卤化物对引出线腐蚀的作用。

电极棒的材料通常选择钍钨合金，钍的添加可以起到降低钨金属的逸出功，提高电极发射热电子效率、引弧和稳定性能。但是钍是放射性元素，在生产和使用中存在放射性污染。

发明内容

基于此，有必要提供一种无放射性污染的陶瓷金卤灯电极及使用该陶瓷金卤灯电极的陶瓷金卤灯。

一种陶瓷金卤灯电极，所述陶瓷金卤灯电极包括引出线、连接杆及电极棒，所述引出线及所述电极棒分别与所述连接杆的两端连接，所述电极棒的材料包括钨、氧化铪及氧化钪，电极棒中所述氧化铪及所述氧化钪的总质量百分含量为0.2%～3%，所述氧化铪与所述氧化钪的质量比为1.5:1～3:1。

在其中一个实施例中，所述引出线及所述电极棒通过焊接的方式分别与所述连接杆的两端连接。

在其中一个实施例中，还包括钨丝螺旋体，所述钨丝螺旋体绕设于所述电极棒远离所述连接杆的一端。

在其中一个实施例中，还包括钼丝螺旋体，所述钼丝螺旋体绕设于所述连接杆。

在其中一个实施例中，所述引出线的材料为铌。

在其中一个实施例中，所述连接杆的材料为钼。

一种陶瓷金卤灯，包括上述的陶瓷金卤灯电极。

在其中一个实施例中，还包括发光药丸，所述发光药丸的材料包括碘化钠、碘化铊及碘化铟，所述碘化钠、所述碘化铊及所述碘化铟的质量比为0.005～0.015:6.0×10^-4～7.0×10^-4:4.0×10^-5～4.7×10^-5。

在其中一个实施例中，所述发光药丸的直径为0.3mm～0.8mm。

在其中一个实施例中，所述发光药丸的粒重为0.3mg～1.1mg。

上述陶瓷金卤灯电极，电极棒的材料包括钨、氧化铪及氧化钪，无放射性材料，从而避免了放射性污染；电极棒的材料中含有氧化钪，氧化钪可以降低钨的功函数，有利于热电子的发射，有效的保证了快速触发气体时的低电流的要求，避免了高电流对灯管的冲击，提高了金卤灯的寿命；氧化铪和氧化钪可以生成一种稳定的混合物，抑制氧化钪的蒸发，提高陶瓷金卤灯电极的寿命。

附图说明

图1为一实施方式的陶瓷金卤灯电极的结构示意图；

图2为检测使用的电光源快速光色测试系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对陶瓷金卤灯电极及陶瓷金卤灯进一步阐明。

请参阅图1，一实施方式的陶瓷金卤灯包括陶瓷金卤灯电极10及发光药丸。陶瓷金卤灯电极10包括引出线1、连接杆2、电极棒3、钼丝螺旋体4及钨丝螺旋体5。

引出线1的一端与连接杆2的一端连接。引出线1的材料为铌。引出线1为杆状且与连接杆2同轴。本实施方式中，引出线1通过焊接的方式与连接杆2的一端连接。

连接杆2的材料为铌。

电极棒3的一端与连接杆2远离引出线1的一端连接。本实施方式中，电极棒3的一端通过焊接的方式与连接杆2的一端连接。连接杆2与电极棒3同轴。

电极棒3的材料包括钨、氧化铪及氧化钪。电极棒3中氧化铪及氧化钪的总质量百分含量为0.2%～3%，其余为钨，氧化铪与氧化钪的质量比为1.5:1～3:1。氧化铪及氧化钪均匀的分布在钨中。

钼丝螺旋体4绕设于连接杆2。

钨丝螺旋体5绕设于电极棒3远离连接杆2的一端。

进一步的，陶瓷金卤灯电极10中引出线1、连接杆2、电极棒3、钼丝螺旋体4及钨丝螺旋体5的直径及长度可以根据需要及陶瓷金卤灯的功率进行调整。比如，表1中公开了40W、70W及150W的陶瓷金卤灯电极10中引出线1、连接杆2、电极棒3、钼丝螺旋体4及钨丝螺旋体5的直径，需要说明的是，陶瓷金卤灯电极10的尺寸可以根据实际的需要进行调整，不限于为表1中列举的尺寸。

表1

项次	40w	70w	150w
				电极棒直径(mm)	0.21	0.32	0.40
钨丝螺旋体直径(mm)	0.47	0.63	0.94
				连接杆直径(mm)	0.39	0.39	0.54
钼丝螺旋体直径(mm)	0.67	0.67	0.90
				引出线直径(mm)	0.65	0.65	0.90

发光药丸的材料包括碘化钠（NaI）、碘化铊（TII）及碘化铟（InI₃）。碘化钠（NaI）、碘化铊（TII）及碘化铟（InI₃）的质量比为0.005～0.015:6.0×10^-4～7.0×10^-4:4.0×10^-5～4.7×10^-5。

优选的，发光药丸的直径为0.3mm～0.8mm。

优选的，发光药丸的粒重为0.3mg～1.1mg。

上述发光药丸的制备方法，包括以下步骤：

步骤S110、将碘化钠（NaI）、碘化铊（TII）及碘化铟（InI₃）混合后形成的混合物在130℃下真空处理50分钟。

碘化钠（NaI）、碘化铊（TII）及碘化铟（InI₃）的质量比为0.005～0.015:6.0×10^-4～7.0×10^-4:4.0×10^-5～4.7×10^-5。

优选的，将混合物放置在具有喷嘴的石英容器中进行真空处理。

步骤S120、将混合物加热至熔融，搅拌30分钟。

步骤S130、在保护性气体的氛围下，将熔融的混合物制成球状并冷却得到发光药丸。

优选的，保护性气体选自氩气及氮气中的至少一种。

优选的，通过喷嘴喷出熔融的混合物以将熔融的混合物制成球状。

优选的，发光药丸的直径为0.3mm～0.8mm。

优选的，发光药丸的粒重为0.3mg～1.1mg。

步骤S140、将发光药丸放置在高真空系统中以除去吸附在发光药丸表面的微量杂气。

发光药丸在保护性气体的氛围中冷却时表面会附着微量的保护性气体，即为微量杂气。

步骤S150、将发光药丸在水和氧含量低于1ppm的手套箱内进行筛分。

该步骤中，筛分时根据需要挑出不合规格的发光药丸。

当然，陶瓷金卤灯还包括电弧管、灯头等其他必要部件，在此不一一赘述。

上述陶瓷金卤灯电极10，电极棒3的材料包括钨、氧化铪及氧化钪，无放射性材料，从而避免了放射性污染；电极棒3的材料中含有氧化钪，氧化钪可以减低钨的功函数，有利于热电子的发射，有效的保证了快速触发气体时的低电流的要求，避免了高电流对灯管的冲击，提高了金卤灯的寿命；氧化铪和氧化钪可以生成一种稳定的混合物，抑制氧化钪的蒸发，提高陶瓷金卤灯电极10的寿命。

以下结合具体实施例对本发明提供的陶瓷金卤灯电极进行详细说明。

实施例1

陶瓷金卤灯电极包括引出线1、连接杆2、电极棒3、钼丝螺旋体4及钨丝螺旋体5。引出线1的一端与连接杆2的一端连接。引出线1的材料为铌。引出线1为杆状且与连接杆2同轴。本实施方式中，引出线1通过焊接的方式与连接杆2的一端连接。连接杆2的材料为铌。电极棒3的一端与连接杆2远离引出线1的一端连接。本实施方式中，电极棒3的一端通过焊接的方式与连接杆2的一端连接。连接杆2与电极棒3同轴。电极棒3的材料包括钨、氧化铪及氧化钪，电极棒3中氧化铪及氧化钪的总质量百分含量为0.2%，其余为钨，氧化铪与氧化钪的质量比为1.5:1。钼丝螺旋体4绕设于连接杆2。钨丝螺旋体5绕设于电极棒3远离连接杆2的一端。

陶瓷金卤灯电极的尺寸为表1中70W的陶瓷金卤灯电极的尺寸的对应参数。

将陶瓷金卤灯电极应用于陶瓷金卤灯中，在该金卤灯中，电弧管体积为0.28cm³，电极间的距离为7mm，汞为0.3mg，氙气为5大气压，所选用的发光药丸中碘化钠，碘化铊和碘化铟的质量比为0.01:6.6×10^-4:4.4×10^-5。发光药丸的重量为0.7mg，粒径为0.5mm。使用电光源快速光色测试系统检测陶瓷金卤灯的发光效率（光通量与功率的比值）及色温。电光源快速光色测试系统（复旦大学光电实验室提供）的结构示意图如图2所示。其中，其中SSPD为美国EG&G Ret icon～T C512的线性自扫描二极管阵列，多色仪为全息光栅多色仪。该系统的光谱分辨率为1nm，波长重复性为0.4nm，所有电参数的测量误差均为1%，另外光通量测试误差<0.1%，色温误差<±0.3%。

使用电光源快速光色测试系统测试得到，陶瓷金卤灯的发光效率为68Lm/w，显色指数为73，相对色温为3850K。

测试的方法为：每次测试前，用色温为2856K的标准光源，先对系统进行光通量定标和光谱定标，开始测试光源前，先在球内燃点陶瓷金卤灯20分钟以上，使光源稳定燃点。每一组陶瓷金卤灯样品量为12个，其中竖直点灯为6个，水平点灯为6个，光源在每个测试点的每个参数取这些有效灯参数的平均值。以下实施例测试方法与此相同。

实施例2

实施例2的陶瓷金卤灯发光电极的结构与实施例1中的陶瓷金卤灯发光电极结构大致相同，其不同之处在于，实施例2中，电极棒3的材料包括钨、氧化铪及氧化钪，电极棒3中氧化铪及氧化钪的总质量百分含量为2%，其余为钨，氧化铪与氧化钪的质量比为2.3:1。

将陶瓷金卤灯电极及发光药丸应用于陶瓷金卤灯中。在该金卤灯中，电弧管体积为0.28cm³，电极间的距离为7mm，汞为0.3mg，氙气为5大气压，所选用的发光药丸中碘化钠，碘化铊和碘化铟的质量比为0.01:6.6×10^-4:4.4×10^-5。发光药丸的重量为0.3mg，粒径为0.3mm。使用电光源快速光色测试系统测试得到，陶瓷金卤灯的发光效率为75Lm/w，显色指数为84，相对色温为3950K。

实施例3

实施例3的陶瓷金卤灯发光电极的结构与实施例1中的陶瓷金卤灯发光电极结构大致相同，其不同之处在于，实施例3中，电极棒3的材料包括钨、氧化铪及氧化钪，电极棒3中氧化铪及氧化钪的总质量百分含量为3%，其余为钨，氧化铪与氧化钪的质量比为3.0:1。

将陶瓷金卤灯电极应用于陶瓷金卤灯中。在该金卤灯中，电弧管体积为0.28cm³，电极间的距离为7mm，汞为0.3mg，氙气为5大气压，所选用的发光药丸中碘化钠，碘化铊和碘化铟的质量比为0.01:6.6×10^-4:4.4×10^-5。发光药丸的重量为1.1mg，粒径为0.8mm。使用电光源快速光色测试系统测试得到，陶瓷金卤灯的发光效率为73Lm/w，显色指数为82，相对色温为3900K。

对比例

对比例的陶瓷金卤灯发光电极的结构与实施例1中的陶瓷金卤灯发光电极结构大致相同，其不同之处在于，对比例中，电极棒3的材料为钍钨合金，钍钨合金中钍的质量百分含量为2%，钍钨合金中钨的质量百分含量为98%。

将陶瓷金卤灯电极应用于陶瓷金卤灯中。在该金卤灯中，电弧管体积为0.28cm³，电极间的距离为7mm，汞为0.3mg，氙气为5大气压，所选用的发光药丸中碘化钠，碘化铊和碘化铟的质量比为0.01:6.6×10^-4:4.4×10^-5。发光药丸的重量为0.7mg，粒径为0.5mm。使用电光源快速光色测试系统测试得到，陶瓷金卤灯的发光效率为72Lm/w，显色指数为80，相对色温为3890K。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种陶瓷金卤灯电极，其特征在于，所述陶瓷金卤灯电极包括引出线、连接杆及电极棒，所述引出线及所述电极棒分别与所述连接杆的两端连接，所述电极棒的材料包括钨、氧化铪及氧化钪，电极棒中所述氧化铪及所述氧化钪的总质量百分含量为0.2%～3%，所述氧化铪与所述氧化钪的质量比为1.5:1～3:1。

2.如权利要求1所述的陶瓷金卤灯电极，其特征在于，所述引出线及所述电极棒通过焊接的方式分别与所述连接杆的两端连接。

3.如权利要求1所述的陶瓷金卤灯电极，其特征在于，还包括钨丝螺旋体，所述钨丝螺旋体绕设于所述电极棒远离所述连接杆的一端。

4.如权利要求1所述的陶瓷金卤灯电极，其特征在于，还包括钼丝螺旋体，所述钼丝螺旋体绕设于所述连接杆。

5.如权利要求1所述的陶瓷金卤灯电极，其特征在于，所述引出线的材料为铌。

6.如权利要求1所述的陶瓷金卤灯电极，其特征在于，所述连接杆的材料为钼。

7.一种陶瓷金卤灯，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的陶瓷金卤灯电极。

8.如权利要求7所述的陶瓷金卤灯，其特征在于，还包括发光药丸，所述发光药丸的材料包括碘化钠、碘化铊及碘化铟，所述碘化钠、所述碘化铊及所述碘化铟的质量比为0.005～0.015:6.0×10^-4～7.0×10^-4:4.0×10^-5～4.7×10^-5。

9.如权利要求8所述的陶瓷金卤灯，其特征在于，所述发光药丸的直径为0.3mm～0.8mm。

10.如权利要求8所述的陶瓷金卤灯，其特征在于，所述发光药丸的粒重为0.3mg～1.1mg。