JP2003505834A - 高圧放電ランプ - Google Patents
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Abstract
Description
案内されている放電高圧ランプであって、リード線及び放電容器が封止材料によ
り気密に結合されており、その際リード線がニオブ、タンタル、又はニオブ及び
/又はタンタルをベースとする合金からなる第1の単一部分と、ニオブ、タンタ
ル、又はニオブ及び/又はタンタルをベースとする合金よりも酸化安定性である
材料から形成された第2の単一部分とから構成されており、その際第1と第2の
単一部分の間の結合領域が封止材料により被覆されているか又は封止材料により
形成されており、かつその際放電容器内に配置されたリード線の端部に放電電極
が配置されている形式のものに関する。
であり、この場合にはニオブはより酸化安定性の材料タングステンと結合して高
圧放電ランプのためのリード線として使用される。この場合には、ニオブを放電
容器内の腐食性金属ハロゲン化物による腐食から保護するために気密封止及び構
造的に極めて高価な装置が使用される。この場合、タングステンは放電容器内に
突入し、一方ニオブは放電容器から突出する。放電容器の外部のニオブは、酸化
性浸食に対して保護されていない。従って、放電容器は大気から隔離してここに
は示されていない外部保護カプセル内で作動させねばならないことから出発する
。
合物からなるリード線を石英ガラス容器と一緒に使用し、その際タンタルの濃度
がリード線に沿って変化するランプが公知である。
積%未満である範囲内においてのみ行われる。この場合、高い割合のタンタルを
含有するリード線の端部は、石英ガラス容器から突出しかつガラス、金属酸化物
又は貴金属からなる保護層で部分的に被覆されているに過ぎない。
ンプのために使用される。このような放電ランプの、200〜300℃の温度範
囲内もしくは高い湿気含量を有する雰囲気内での使用は、就中リード線を酸化及
び腐食から保護する外部カプセルと関連して推奨される。そのように、1実施例
は、希ガスが充填され、気密に密閉されたガラスからなる保護カプセル内部の放
電ランプ及びリード線を示す。
配置された、セラミック放電容器及びメタルハライド充填物を有する高圧放電ラ
ンプが公知である。該セラミック放電容器の端部は、セラミック栓で密閉され、
該栓内にそれぞれ円形直径を有するリード線が焼結されている。リード線は、放
電容器内に突入しかつメタルハライド充填物に接触するリード線の端部が、耐食
性のタングステン、モリブデン、レニウム又はこれらの金属の合金から形成され
るように構成されている。放電容器から突出しかつ石英ガラスからなる保護容器
によって包囲されているリード線の他方端部は、メタルハライド充填物による腐
食から保護されて配置されたニオブから形成されている。
the International Symposium)を基礎とする著者H.イノウエの刊行物“Niob
ium in High Applications”から、既に約400℃からの低温でのニオブ及びそ
の合金の極端に低い酸化安定性の問題が公知である。ニオブに近く類縁したタン
タルは、それに類似して挙動する。この特性に基づき、高温でのこの金属及びそ
の合金の使用範囲は強度に制限される。そこで例えば、酸化安定性を高める被覆
が公知である。通常、それは高い費用をかけてのみ被着することができないケイ
化物又はアルミニド被覆である。さらに、これらの層の脆性は、層の亀裂又は剥
離の形成と結び付いた熱ショック安定性の劣化を生じる。従って、意図された被
覆の保護機能は失われかつ金属の酸化が層内の欠陥個所から出発して進行するこ
とがある。
ウム高圧放電ランプに配置されたリード線の酸化及び腐食に対する安定性を高め
るもう1つの手段を提供することである。
入しかつ第2の単一部分が少なくとも部分的に放電容器から突出しており、第2
の単一部分が封止材料の厚さの最大50%に侵入しかつより酸化安定性の材料が
周期系(CASに基づく)の第IVB及び/又はVIII族からなる金属又は元
素との金属合金であることにより解決される。
えばガラスからなる、付加的な外部保護カプセル装置なしでも作動させることが
できることにある。そこでランプの外寸を相応して小さく構成することができる
。このことは、使用位置にランプのための僅かなスペース供給が利用できるに過
ぎない場合に特に重要である。
又はIrがより酸化安定性の金属及び/又はより金属安定性の合金内に含有され
ている場合が特に有利である。第1の単一部分がニオブからかつ第2の単一部分
がチタンから形成されている場合が、特に有利であることが立証された。
る合金に対する前記材料の高められた安定性を明らかにするための例示に過ぎな
い。比較材料としては、チタン及びニオブ合金NbZr1を選択した:
量増加(%)(−は測定を行わなかったことを意味する)。
しかつ第2の単一部分が少なくとも部分的に放電容器から突出しており、第2の
単一部分が封止材料の厚さの最大50%に侵入しかつより酸化安定性の材料がセ
ラミックからなることにより解決される。この場合には、Al2O3及び/又は
MoSi2及び/又は(Mo,W)Si2及び/又はSiC及び/又はSi3N 4 からなるセラミックが特に有利である。この場合も、前記のように構成された
リード線を有する高圧放電ランプ点は、例えばガラスからなる、付加的な外部保
護カプセル装置なしでも作動させることができ、ひいては外寸が小さいというこ
とは大きな利点である。
よい。第1の単一部分としてニオブ、タンタル、又はニオブ及び/又はタンタル
をベースとする合金からなる円柱体及び/又は管片を有し、その際この第1の単
一部分の端部がより酸化安定性の金属及び/又はより酸化安定性の金属合金と気
密かつ導電結合されておりかつしかも第2の単一部分が保護キャップの形を有す
る、放電ランプのためのリード線が、有利な実施形を構成する。
ンタル、又はニオブ及び/又はタンタルをベースとする合金からなる円柱体及び
/又は管片を有し、この第1の単一部分の端部がより酸化安定性の金属及び/又
はより酸化安定性の金属合金と気密かつ導電結合されておりかつ第2の単一部分
が、導電性材料から形成された第3の単一部分と気密に結合されており、かつ第
2及び第3の単一部分が一緒に保護キャップとして形成されているのが有利であ
る。この場合には、第1の単一部分が第2及び第3の単一部分と、又は第3の単
一部分だけと導電結合されていてもよい。
部分としてニオブ、タンタル、又はニオブ及び/又はタンタルをベースとする合
金からなる円柱体及び/又は管片を有し、この第1の単一部分の端部がセラミッ
クからなる第2の単一部分と気密に結合されており、第2の単一部分が、導電性
材料から形成された第3の単一部分と気密に結合されており、かつ第2及び第3
の単一部分が一緒に保護キャップとして構成されている。この場合には、第1の
単一部分は第3の単一部分とだけ導電結合されていてもよい。
形の硬化性材料から形成されていてもよい。第3の単一部分の導電性材料は、完
全に又は部分的にCu及び/又はAgからなっていてもよい。しかしまた、第3
の単一部分の導電性材料が完全に又は部分的に第2の単一部分と同じ材料から形
成されていることも可能である。
合及び/又はボンディング及び/又は接着により結合されていてもよい。このよ
うにして、2つの単一部分の間の理想的な気密の、非導電性結合はガラスろうで
のろう付けにより形成される。例えばろう付け後に実施される、両者の単一部分
の圧潰は、両者間の導電結合をもたらす。本発明による放電ランプの先に既に記
載した、特に有利な実施態様は、2つあるいはまた3つの単一部分を有するリー
ド線を有し、かつ理想的には、第1及び第2の単一部分がろう付け及び/又は圧
潰及び/又は溶接によりかつ第2と第3の単一部分が接着により結合されている
ように製造されている。
K- 1以下の膨張率を有するのが有利である。
合するのが適当である。それというのも、ナトリウム充填物は、放電容器内に突
入する、ニオブ、タンタル、又はニオブ又はタンタルをベースとする合金からな
る部分は、メタルハライド充填物よりも腐食作用されにくいからである。
放電容器1は、この場合にはAl2O3から製造されている。放電容器1の端部
及びリード線2は、ガラスろう3で気密にろう付けされている。リード線2は、
例えばニオブ合金NbZr1からなる第1の円柱状単一部分2aと、例えばチタ
ンからなる第2の円柱状単一部分2bとからなる。この場合、単一部分2a及び
2bは、相互に導電溶接されている。両者の単一部分2aと2bの間の移行領域
は、ガラスろう3で覆われている。それによって、第2の単一部分2bは放電容
器から突出しかつ周囲空気に対して直接接触しており、一方NbZr1からなる
第1の単一部分2aは放電容器1内に突入し、ひいては酸化保護されて周囲空気
に対して直接接触して曝されていない。
1つ及びリード線2を示す。放電容器1の端部及びリード線2は、ガラスろう3
で気密にろう付けされている。リード線2は、例えばニオブ合金NbZr1から
なる第1の円柱状単一部分2aと、例えばチタンからなる第2の管片状単一部分
2bとからなる。管状単一部分2bは、一方側が閉じられている。この場合、単
一部分2a及び2bは、圧潰により電気的に結合されている。両者の単一部分2
aと2bの間の移行領域は、ガラスろう3によって覆われかつ気密にろう付けさ
れている。それによって、第2の単一部分2bは放電容器から突出しかつ周囲空
気に対して直接接触しており、一方NbZr1からなる第1の単一部分2a及び
第2の一方側が閉じられた管状単一部分2b突入し、ひいては酸化保護されて周
囲空気に対して直接接触して曝されていない。
2を示す。放電容器1の端部及びリード線2は、ガラスろう3で気密にろう付け
されている。リード線2は、例えばニオブ合金NbZr1からなる第1の管片状
単一部分2aと、例えばチタンからなる第2の管片状単一部分2bとからなる。
管片状単一部分2bは、一方側が栓2cの形の第3の単一部分で閉じられている
。この場合、単一部分2a及び2bは、溶接により導電結合されている。両者の
単一部分2aと2bの間の移行領域は、ガラスろう3によって覆われている。そ
れによって、第2の単一部分2bは栓2cとして構成された第3の単一部分と一
緒に放電容器から突出しかつ周囲空気に対して直接接触しており、一方NbZr
1からなる第1の単一部分2aは放電容器1内に突入し、ひいては酸化保護され
て周囲空気に対して直接接触せずに曝されている。第2の単一部分2aと、栓2
cとして構成された第3の単一部分との間の導電結合は、その都度の温度負荷に
基づき選択することができ、かつこの場合には例えば接着されている。栓2cの
形の第3の単一部分ための材料は、例えば銀からなる。
ード線2a;2bを示す。放電容器1の端部及びリード線2a;2bは、ガラス
ろう3により気密にろう付けされている。リード線2a;2bは、例えばニオブ
合金NbZr1からなる第1の管片状単一部分2aと、例えばチタンからなる第
2の、一方側が閉じられた管片状単一部分2bとからなる。この場合、単一部分
2a及び2bは、ガラスろう3によるろう付けにより気密に、但し非導電結合さ
れている。両者の単一部分2aと2bの間の移行領域は、ガラスろう3によって
覆われている。それによって、第2の単一部分2bは放電容器から突出しかつ周
囲空気に対して直接接触しており、一方NbZr1からなる第1の単一部分2a
は放電容器及び第2の、一方側が閉じられた管状単一部分2b内に突入し、ひい
ては酸化保護されて周囲空気に対して直接接触せずに曝されている。この場合、
第2の単一部分2bと、第1の単一部分2aとの間の導電結合は、ガラスろう3
でのろう付け後に初めて、矢印によって示された圧潰結合により行われる。
2を示す。放電容器1の端部及びリード線2は、ガラスろう3で気密にろう付け
されている。リード線2は、例えばニオブ合金NbZr1からなる第1の管片状
単一部分2aと、例えばAl2O3からなる第2の管片状単一部分2bとからな
る。管片状単一部分2bは、一方側が栓2cの形の第3の単一部分で閉じられて
いる。この場合、単一部分2a及び2bは、ガラスろう3によるろう付けにより
気密に、但し非導電結合されている。両者の単一部分2aと2bの間の移行領域
は、ガラスろう3によって覆われている。それによって、第2の単一部分2bは
栓2cとして構成された第3の単一部分と一緒に放電容器から突出しかつ周囲空
気に対して直接接触しており、一方NbZr1からなる第1の単一部分2aは放
電容器1内に突入し、ひいては酸化保護されて周囲空気に対して直接接触して曝
されていない。第1の単一部分2aと、栓2cとの間の導電結合、及び第2の単
一部分2と、第3の単一部分2cの間の気密結合は、その都度の温度負荷に基づ
き選択することができ、かつこの場合には例えば導電性接着剤で結合されている
。同様に、栓2cの形の第3の単一部分ための材料はその都度の要求により、例
えば金属銀又はチタンから選択することができる。
なるリード線を有する放電ランプを示す。
る放電ランプを示す。
なるリード線を有する放電ランプを示す。
とからなるリード線を有する放電ランプを示す。
一部分、 2b 第2の円柱状もしくは管片状単一部分、 2c 栓、 3 ガ
ラスろう
Claims (19)
- 【請求項1】 セラミック放電容器を有し、該放電容器の壁を貫通してリー
ド線が案内されている放電高圧ランプであって、リード線及び放電容器が封止材
料により気密に結合されており、その際リード線がニオブ、タンタル、又はニオ
ブ及び/又はタンタルをベースとする合金からなる第1の単一部分と、ニオブ、
タンタル、又はニオブ及び/又はタンタルをベースとする合金よりも酸化安定性
である材料から形成された第2の単一部分とから構成されており、その際第1と
第2の単一部分の間の結合領域が封止材料により被覆されているか又は封止材料
により形成されており、かつその際放電容器内に配置されたリード線の端部に放
電電極が配置されている形式のものにおいて、第1の単一部分が少なくとも部分
的に放電容器内に突入しかつ再2の単一部分が少なくとも部分的に放電容器から
突出しており、第2の単一部分が封止材料の厚さの最大50%に侵入しかつより
酸化安定性の材料が周期系の第IVB及び/又はVIII族からなる金属又は元
素との金属合金であること特徴とする高圧放電ランプ。 - 【請求項2】 元素Ti及び/又はPt及び/又はPd及び/又はNi及び
/又はFe及び/又はIrがより酸化安定性の金属及び/又はより金属安定性の
合金内に含有されていることを特徴とする請求項1記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項3】 第1の単一部分がニオブからかつ第2の単一部分がチタンか
ら形成されていることを特徴とする請求項1記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項4】 セラミック放電容器を有し、該放電容器の壁を貫通してリー
ド線が案内されている放電高圧ランプであって、リード線及び放電容器が封止材
料により気密に結合されており、その際リード線がニオブ、タンタル、又はニオ
ブ及び/又はタンタルをベースとする合金からなる第1の単一部分と、ニオブ、
タンタル、又はニオブ及び/又はタンタルをベースとする合金よりも酸化安定性
である材料から形成された第2の単一部分とから構成されており、その際第1と
第2の単一部分の間の結合領域が封止材料により被覆されているか又は封止材料
により形成されており、かつその際放電容器内に配置されたリード線の端部に放
電電極が配置されている形式のものにおいて、第1の単一部分が少なくとも部分
的に放電容器内に突入しかつ第2の単一部分が少なくとも部分的に放電容器から
突出しており、第2の単一部分が封止材料の厚さの最大50%に侵入しかつより
酸化安定性の材料がセラミックからなること特徴とする高圧放電ランプ。 - 【請求項5】 より酸化安定性の材料がAl2O3及び/又はMoSi2及
び/又は(Mo,W)Si2及び/又はSiC及び/又はSi3N4から形成さ
れていることを特徴とする請求項4記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項6】 リード線が少なくとも部分的に円柱体及び/又は管片の形で
形成されていることを特徴とする請求項1〜3又は4〜5までのいずれか1項記
載の高圧放電ランプ。 - 【請求項7】 リード線が第1の単一部分としてニオブ、タンタル、又はニ
オブ及び/又はタンタルをベースとする合金からなる円柱体及び/又は管片を有
し、この第1の単一部分の端部がより酸化安定性の金属及び/又はより酸化安定
性の金属合金と気密かつ導電結合されておりかつ第2の単一部分が保護キャップ
として形成されていることを特徴とする請求項6記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項8】 リード線が第1の単一部分としてニオブ、タンタル、又はニ
オブ及び/又はタンタルをベースとする合金からなる円柱体及び/又は管片を有
し、この第1の単一部分の端部がより酸化安定性の金属及び/又はより酸化安定
性の金属合金と気密かつ導電結合されており、かつ第2の単一部分が、導電性材
料から形成された第3の単一部分と導電結合されており、かつ第2及び第3の単
足部分が一緒に保護キャップとして形成されていることを特徴とする請求項6記
載の高圧放電ランプ。 - 【請求項9】 第1の単一部分が第2及び第3の単一部分と、又は第3の単
一部分だけと導電結合されていることを特徴とする請求項8記載の高圧放電ラン
プ。 - 【請求項10】 リード線が第1の単一部分としてニオブ、タンタル、又は
ニオブ及び/又はタンタルをベースとする合金からなる円柱体及び/又は管片を
有し、この単一部分の端部がセラミックからなる第2の単一部分と気密に結合さ
れており、第2の単一部分が、導電性材料から形成された第3の単一部分と気密
に結合されており、かつ第2及び第3の単一部分が一緒に保護キャップとして構
成されていることを特徴とする請求項6記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項11】 第1の単一部分が第3の単一部分と導電結合されているこ
とを特徴とする請求項10記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項12】 第3の単一部分がディスク又はキャップ又は栓として構成
されてるか又は無形の硬化性材料から形成されていることを特徴とする請求項8
から11までのいずれか1項記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項13】 第3の単一部分の導電性材料が完全に又は部分的にCu及
び/又はAgからなることを特徴とする請求項8から12までのいずれか1項記
載の高圧放電ランプ。 - 【請求項14】 第3の単一部分の導電性材料が完全に又は部分的に第2の
単一部分と同じ材料から形成されていることを特徴とする請求項7から11まで
のいずれか1項記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項15】 単一部分が溶接及び/又はろう付け及び/又は圧潰及び/
又はねじ結合及び/又はボンディング及び/又は接着により結合されていること
を特徴とする請求項1から14までのいずれか1項記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項16】 2つの単一部分の間の気密の非導電性結合部がガラスろう
でのろう付けにより形成されかつ両者の単一部分のろう付け後に実施される圧潰
により導電性結合が形成されていることを特徴とする請求項15記載の高圧放電
ランプ。 - 【請求項17】 請求項7から11までの少なくとも1項記載の第1及び第
2の単一部分がろう付け及び/又は圧潰及び/又は溶接によりかつ請求項8から
11までの少なくとも1項記載の第2と第3の単一部分が接着により結合されて
いることを特徴とする請求項14から15までのいずれか1項記載の高圧放電ラ
ンプ。 - 【請求項18】 酸化安定性の材料が1200℃よりも高い融点及び10・
10- 6K- 1以下の膨張率を有することを特徴とする請求項1から17までのい
ずれか1項記載の高圧放電ランプ。 - 【請求項19】 高圧放電ランプがナトリウム高圧放電ランプとして構成さ
れていることを特徴とする請求項1から18までのいずれか1項記載の高圧放電
ランプ。
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