CN112071739B - 一种准分子灯和准分子灯的制造方法 - Google Patents

一种准分子灯和准分子灯的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种准分子灯和准分子灯的制造方法，外管的前端收窄形成前颈位，后端收窄形成后颈位，前颈位和后颈位的端部密封，内管的两端放置在前颈位和后颈位上，外管的内部填充有发光气体，外管的外周设置有外电极，内管的内部设置有内电极，内电极的前端连接导体，导体从内管和外管的前端引出。该准分子灯和准分子灯的制造方法在外管的两端形成前颈位和后颈位，内管由前颈位和后颈位实现了固定和限位，这样无论是在加工过程中或使用过程中都不会因受热不均，在内管和外管的结合位形成应力和裂纹。能在实现双重介质阻挡放电功能的前提下，不用将内管和外管固结在一起，而克服传统准分子灯的缺陷。产品更加可靠，使用寿命也得以提升。

Description

一种准分子灯和准分子灯的制造方法
技术领域
本发明涉及紫外灯具技术领域，尤其涉及一种准分子灯和准分子灯的制造方法。
背景技术
当两个电极间充满氙、氪、氩等惰性气体或这些惰性气体与卤素元素构成的混合气体，并在两极间施以高频高压电，且当这电压高于极间气体的击穿电压时，极间气体将被电离，形成等离子体，在两极间形成不均匀的丝状放电并发光。这种发光效应不会发生辐射的自然吸收，光效很高，单色性好。但放电的不稳定均匀限制了其应用。随后人们发现当在两电极间插入绝缘介质后，放电会变得弥散均匀，由大量呈雾状的微小丝状放电构成。且在电压保持不变，绝缘介质和电极的面积增大时，放电电流也会随之增大，可实现不小的功率，这即是准分子灯的工作原理。而双层介质阻挡放电的结构已被实践证明是准分子灯放电发光最均匀、高效的方案。
如图1和图2所示，图1和图2为现今最常采用的准分子灯结构多为同心圆柱状的双层介质阻挡放电结构。其内管与外管通过玻璃工艺固结为一体。这样内、外管在加工过程和使用过程中由于受热不均匀，内外管的结合处（A点位置）易产生应力而出现裂纹，加工工艺要求高，加工难度大。两管的结合处在灯管的使用过程中，还会因紫外光沿玻壳传导聚集，发生紫外劣化而引致裂纹。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供了一种准分子灯和准分子灯的制造方法，能够简单地避免内外管的结合处在生产或使用时容易引致裂纹。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种准分子灯，包括外管和内管，所述外管的前端收窄形成前颈位，后端收窄形成后颈位，所述前颈位和后颈位的端部密封，所述内管的两端放置在前颈位和后颈位上，所述外管的内部填充有发光气体，所述外管的外周设置有外电极，所述内管的内部设置有内电极，所述内电极的前端连接导体，所述导体为金属钼，所述导体从内管和外管的前端引出。
进一步的，所述外管的主体、前颈位和后颈位之间的轴心共线。
进一步的，所述内管的两端的外圆面与前颈位和后颈位的内孔间隙配合。
进一步的，所述内电极为螺旋状、网状或片状中的其中一种，所述内电极紧贴内管的内壁，且围绕着内管的轴心均匀地设置。
进一步的，所述外电极为螺旋状或网状中的其中一种，所述外电极紧贴外管的外壁，且围绕着外管的轴心均匀地设置。
进一步的，所述前颈位和后颈位的外侧设置有灯头。
一种准分子灯的制造方法，准分子灯由第一管体、第二管体、第三管体、第四管体、外电极和内电极构成，其中，第一管体、第二管体、第三管体和第四管体均为石英管直管，第一管体的直径大于第二管体和第三管体，第二管体和第三管体的内径大于或等于第四管体的外径，第四管体的长度大于第一管体的长度；
准分子灯的形成包括以下步骤：
S1、将第一管体的前端和后端用玻璃工艺收小，并将第二管体熔接在第一管体的前端，将第三管体熔接在第一管体的后端，形成外管，将第三管体的后端用玻璃工艺向内收小形成第一小孔，在第一小孔处熔接排气管，形成外管组件；将第四管体的后端用玻璃工艺向内收小形成第二小孔，形成内管，在内电极的前端连接导体，在内管内壁置入内电极，形成内管组件；
S2、将内管组件置入外管组件内，第四管体的两端由第二管体和第三管体进行支撑，导体从第二管体的前端引出，形成复合构件；
S3、将第二管体进行夹封；
S4、将复合构件经排气管连接到排气系统上，对复合构件内进行抽真空；
S5、通过排气管向复合构件内填充发光工作气体，填充完成后熔化排气管，使其在复合构件内负压作用下自动内缩封闭；
S6、将外电极布设在第一管体的外周。
进一步的，步骤S3中，在夹封过程中，连续不断地通过排气管向复合构件内注入惰性气体，直至夹封成型。
进一步的，步骤S4中，在抽真空过程中，连续不断地烘烤复合构件以及反复多次的惰性气体冲洗复合构件内部，并反复抽真空。
一种准分子灯，根据上述方法所制造形成。
本发明的有益效果是：
通过采用上述技术方案，本发明的准分子灯和准分子灯的制造方法在外管的两端形成前颈位和后颈位，内管由前颈位和后颈位实现了固定和限位，这样无论是在加工过程中或使用过程中都不会因受热不均，在内管和外管的结合位形成应力和裂纹。能在实现双重介质阻挡放电功能的前提下，不用将内管和外管固结在一起，而克服传统准分子灯的缺陷。产品更加可靠，使用寿命也得以提升。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有第一种常用的准分子灯的结构示意图；
图2是现有第二种常用的准分子灯的结构示意图；
图3是本发明的准分子灯的整体结构示意图；
图4是本发明的准分子灯的实施过程中外管组件结构示意图；
图5是本发明的准分子灯的实施过程中内管组件结构示意图；
图6是本发明的准分子灯的实施过程中复合构件结构示意图。
附图标记：1、外管；11、前颈位；12、后颈位；13、第一小孔；2、内管；21、第二小孔；3、外电极；4、内电极；5、导体；6、灯头；100、第一管体；200、第二管体；300、第三管体；400、第四管体；500、排气管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图3所示，一种准分子灯，包括外管1和内管2，外管1的前端收窄形成前颈位11，后端收窄形成后颈位12，前颈位11和后颈位12的端部密封，内管2的两端放置在前颈位11和后颈位12上，外管1的内部填充有发光气体，外管1的外周设置有外电极3，内管2的内部设置有内电极4，内电极4的前端连接导体5，导体5为金属钼，导体5从内管2和外管1的前端引出。
在具体实施过程中，选用能透射出准分子灯发射光谱的石英管，分别包括第一管体100、第二管体200、第三管体300、第四管体400和排气管500。
第一管体100构成外管1的主体，外管1的主体的两端用玻璃工艺收小，再用接泡法分别熔接上两段较第一管体100直径小的第二管体200和第三管体300构成外管1的前颈位11和后颈位12。其中，外管1的主体、前颈位11和后颈位12之间的轴心共线。后颈位12的后端用玻璃加工工艺向内折弯收小形成第一小孔13，再在第一小孔13处用玻璃接泡工艺熔接上排气管500，形成如图4所示的外管组件。
选用外径较第二管体200和第三管体300内径略小且长度较第一管体100略长的第四管体400作为内管2。内管2的后端用玻璃加工工艺向内折弯收小形成第二小孔21，内管2装配入外管1后应能被外管组件的前颈位11和后颈位12的内孔支撑。其中，内管2的两端的外圆面与前颈位11和后颈位12的内孔间隙配合。在内管2内布设紧贴内管2的内壁的螺旋状、或网状、或片状的内电极4。内电极4与能与石英形成可靠密封的导体5焊接成一体，形成如图5所示的内管组件，导体5一般选用金属钼。
将内管组件置入外管组件内，内管2的两端由前颈位11和后颈位12进行支撑，导体5从外管1的前端引出，形成如图6所示的复合构件。
将装配好的复合构件在专用夹封机上夹封外管1的前颈位11，使内管2和外管1形成一个整体构件。在夹封过程中应连续不断地通过排气管500向管内注入惰性气体，保护内电极4及连接片和导丝形成的导体5在夹封过程中不会不被氧化，导体5能在夹封过程中与石英很好地融合而构成可靠的密封。
夹封后形成的复合构件再通过排气管500连接到真空排气机的排气系统上，经初抽，加温烘烤外管1和内管2，内管2常以高频加热方式进行烘烤，并经反复多次的惰性气体冲洗，精抽的过程提升管内的真空度，去除杂质气体。再注入准分子灯发光所需的工作气体后烧离排气系统。
排气完成后的构件在外管1的外壁紧密布设螺旋状、或网状的外电极3，再经装灯头6工艺后，准分子灯的主要制造过程即告完结。接通高频高压电源后即可工作。
由以上制作工艺可知，在这一制造过程中只需用到普通紫外灯制作中常用的夹封、排气等工艺就可完成准分子灯的制作。而不用采用复杂困难且易造成应力、裂纹的双层玻璃管熔合工艺。准分子灯的制造难度减小，产品稳定性得以提高。
由该新准分子灯的结构可看出，灯的内管2由前颈位11和后颈位12的石英管内壁很好地实现了固定和限位，但并未固结在一起，内管2可在限位范围内沿前颈位11和后颈位12的内壁轻微地滑动。这样无论是在加工过程中或使用过程中都不会因受热不均，在内管2和外管1的结合位形成应力和裂纹。产品更加可靠，使用寿命也得以提升。
导体5能在夹封过程中与石英材料很好地融合而构成可靠的密封。灯的内电极4也由原来暴露在空气中，变成处于管内惰性气体环境保护下。不仅避免了内电极4在空气中放电产生不需要的臭氧而耗损能量，也不会因氧化而缩短使用寿命。
灯头6的结构能对准分子灯的玻璃部件起到很好的保护作用且使灯易于安装固定。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种准分子灯，其特征在于：包括外管和内管，所述外管的前端收窄向前延伸形成前颈位，后端收窄向后延伸形成后颈位，所述前颈位和后颈位的端部密封，所述内管的两端放置在前颈位和后颈位上，所述外管的内部填充有发光气体，所述外管的外周设置有外电极，所述内管的内部设置有内电极，所述内电极的前端连接导体，所述导体为金属钼，所述导体从内管和外管的前端引出，所述外管的主体、前颈位和后颈位之间的轴心共线，所述内管的两端的外圆面与前颈位和后颈位的内孔间隙配合。
2.根据权利要求1所述的一种准分子灯，其特征在于：所述内电极为螺旋状、网状或片状中的其中一种，所述内电极紧贴内管的内壁，且围绕着内管的轴心均匀地设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种准分子灯，其特征在于：所述外电极为螺旋状或网状中的其中一种，所述外电极紧贴外管的外壁，且围绕着外管的轴心均匀地设置。
4.根据权利要求1所述的一种准分子灯，其特征在于：所述前颈位和后颈位的外侧设置有灯头。
5.一种准分子灯的制造方法，其特征在于：
准分子灯由第一管体、第二管体、第三管体、第四管体、外电极和内电极构成，其中，第一管体、第二管体、第三管体和第四管体均为石英管直管，第一管体的直径大于第二管体和第三管体，第二管体和第三管体的内径大于或等于第四管体的外径，第四管体的长度大于第一管体的长度；
准分子灯的形成包括以下步骤：
S1、将第一管体的前端和后端用玻璃工艺收小，并将第二管体熔接在第一管体的前端，将第三管体熔接在第一管体的后端，形成外管，将第三管体的后端用玻璃工艺向内收小形成第一小孔，在第一小孔处熔接排气管，形成外管组件；将第四管体的后端用玻璃工艺向内收小形成第二小孔，形成内管，在内电极的前端连接导体，在内管内壁置入内电极，形成内管组件；
S2、将内管组件置入外管组件内，第四管体的两端由第二管体和第三管体进行支撑，导体从第二管体的前端引出，形成复合构件；
S3、将第二管体进行夹封；
S4、将复合构件经排气管连接到排气系统上，对复合构件内进行抽真空；
S5、通过排气管向复合构件内填充发光工作气体，填充完成后熔化排气管，使其在复合构件内负压作用下自动内缩封闭；
S6、将外电极布设在第一管体的外周。
6.根据权利要求5所述的一种准分子灯的制造方法，其特征在于：步骤S3中，在夹封过程中，连续不断地通过排气管向复合构件内注入惰性气体，直至夹封成型。
7.根据权利要求5或6所述的一种准分子灯的制造方法，其特征在于：步骤S4中，在抽真空过程中，连续不断地烘烤复合构件以及反复多次的惰性气体冲洗复合构件内部，并反复抽真空。
8.一种准分子灯，其特征在于：根据权利要求5-7任一方法所制造形成。
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