JP2005276471A - Metal halide lamp - Google Patents

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Takayuki Wajiyata
隆之 和蛇田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal halide lamp with its extended lifetime. <P>SOLUTION: A translucent airtight container 1 has a discharge space 111 inside an arc tube section 11 and sealing portions 121, 122 formed opposed to each other at the both ends. Inside the sealing portions 121, 122, metal foil 31, 32 composed of an alloy of rhenium and tungsten which is connected to one end of a pair of electrodes 21, 22 arranged opposed to each other in the discharge space 111 is sealed and fitted. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、自動車の前照灯などに使用されるメタルハライドランプに関するものである。   The present invention relates to a metal halide lamp used for an automobile headlamp or the like.

従来のメタルハライドランプは、透光性の気密容器の内部に形成された放電空間にハロゲン化物、希ガス等を含む放電媒体が封入され、気密容器の両端部に形成された封止部に、端部に電極を接合した、例えばモリブデンからなる金属箔が封着され、その電極と金属箔との接合部分に耐ハロゲン物質の、例えばレニウム金属が被覆されている。(たとえば、特許文献1)
特開平6−89703号公報(第3、4頁、図1、2)
In a conventional metal halide lamp, a discharge medium containing a halide, a rare gas, or the like is sealed in a discharge space formed inside a light-transmitting hermetic vessel, and ends are sealed at sealing portions formed at both ends of the hermetic vessel. A metal foil made of, for example, molybdenum, which has an electrode joined to the portion, is sealed, and a joint portion between the electrode and the metal foil is covered with a halogen-resistant substance, for example, rhenium metal. (For example, Patent Document 1)
JP-A-6-89703 (3rd and 4th pages, FIGS. 1 and 2)

上記の特許文献1のメタルハライドランプは、封止部内に放電媒体のハロゲン化物が浸入しても、電極と金属箔との接合部分に耐ハロゲン物質が被覆されていることから、電極と金属箔との接合の剥がれ等を防止できる。   In the metal halide lamp of Patent Document 1 described above, even if the halide of the discharge medium enters the sealing portion, the joint portion between the electrode and the metal foil is covered with a halogen-resistant substance. Can be prevented from peeling off.

しかし、光束立ち上がりを良くするために、始動時に定格の2倍程度の電力が投入される水銀を封入しない自動車前照灯用のメタルハライドランプにおいては、モリブデンからなる金属箔では、金属箔が高い負荷に耐えきれず、溶断が発生していた。また、逆に高負荷に耐えるために、金属箔の断面積を大きくすると、封止部形成時の高い温度から室温の低い温度に下がる過程で、それらの熱膨張率の違いにより、封止部にクラックが発生することがあった。   However, in order to improve the rise of the luminous flux, a metal halide lamp for automobile headlamps that does not enclose mercury that is charged with twice the rated power at the time of start-up has a high load on the metal foil made of molybdenum. Could not withstand, and fusing occurred. Conversely, if the cross-sectional area of the metal foil is increased in order to withstand high loads, the sealing portion may be affected by the difference in thermal expansion coefficient between the high temperature at the time of forming the sealing portion and the low temperature at room temperature. In some cases, cracks occurred.

本発明の目的は、レニウムとタングステンの合金からなる金属箔を使用することで、寿命の長いメタルハライドランプを提供することである。   An object of the present invention is to provide a metal halide lamp having a long life by using a metal foil made of an alloy of rhenium and tungsten.

放電空間を形成する発光管部、該発光管部の両端に形成された封止部とを有する透光性の気密容器と、一端は前記放電空間内で対向配置され、他端は前記封止部内に封着された一対の電極と、前記電極のそれぞれの他端を接続し、前記封止部内に封着されたレニウムとタングステンの合金からなる金属箔とを具備したことを特徴とする。   A light-transmitting hermetic container having a light emitting tube portion forming a discharge space, sealing portions formed at both ends of the light emitting tube portion, one end is disposed opposite to the discharge space, and the other end is sealed. A pair of electrodes sealed in the part and a metal foil made of an alloy of rhenium and tungsten connected to the other end of the electrode and sealed in the sealing part are provided.

本発明によれば、レニウムとタングステンの合金からなる金属箔を使用することで、ランプの寿命を長くすることができる。   According to the present invention, the life of the lamp can be extended by using a metal foil made of an alloy of rhenium and tungsten.

以下に、本発明のメタルハライドランプの一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of a metal halide lamp of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施の形態を説明するための全体図である。   FIG. 1 is an overall view for explaining an embodiment of the present invention.

気密容器1は、例えば、透光性の石英ガラスからなり、ほぼ楕円形の形状の発光管部11とその長手方向の両端部に発光管部11と同材料で形成された封止部121、122からなる。発光管部11には、その長手方向にほぼ円柱状の放電空間111が形成されており、この放電空間111には、封止部121、122の内部から延出した、例えばタングステンからなる電極21、22が、所定の電極間距離をおいて、その先端が対向するように配置されている。   The hermetic container 1 is made of, for example, translucent quartz glass and has a substantially elliptical arc tube portion 11 and sealing portions 121 formed of the same material as the arc tube portion 11 at both longitudinal ends thereof. 122. The arc tube portion 11 is formed with a substantially cylindrical discharge space 111 in the longitudinal direction thereof. In this discharge space 111, an electrode 21 made of, for example, tungsten extending from the inside of the sealing portions 121 and 122 is formed. , 22 are arranged so that their tips face each other with a predetermined distance between the electrodes.

また、この放電空間111には、放電媒体として金属ハロゲン化物であるヨウ化ナトリウム、ヨウ化スカンジウム、ヨウ化亜鉛、および希ガスであるキセノンが封入されている。ヨウ化ナトリウムに含有されている金属ナトリウムおよびヨウ化スカンジウムに含有されている金属スカンジウムは、主に発光金属として作用し、ヨウ化亜鉛に含まれている金属亜鉛は、主に水銀に代わるランプ電圧形成媒体として作用し、キセノンは、主に始動ガスとして作用する。また、ハロゲン化物を形成するヨウ素は、他のものよりも反応性が低いため、ハロゲン化物として最も好適である。   In addition, the discharge space 111 is filled with metal halides such as sodium iodide, scandium iodide, zinc iodide, and rare gas xenon as a discharge medium. Metal sodium contained in sodium iodide and metal scandium contained in scandium iodide mainly act as luminescent metals, and the metal zinc contained in zinc iodide is mainly a lamp voltage instead of mercury. Acting as a forming medium, xenon acts primarily as a starting gas. In addition, iodine that forms halides is most suitable as a halide because it is less reactive than others.

ここで、発光管部11に封入される放電媒体に水銀は本質的に含まれていない。この「本質的に」とは、水銀を全く含まないか、または1ccあたり2mg未満、好ましくは1mg以下の水銀量が存在していても許容するという意味である。つまり、従来の水銀入りのショートアーク形ランプのように、水銀蒸気によって放電ランプの電圧を所要に高くする場合、1ccあたり20〜40mg、場合によっては、50mg以上封入していた。この水銀量と比較すれば、2mg未満の水銀量は圧倒的に少なく、本質的に水銀が含まれないと言える。   Here, mercury is essentially not contained in the discharge medium sealed in the arc tube portion 11. This “essentially” means that it does not contain any mercury or accepts an amount of mercury of less than 2 mg per cc, preferably 1 mg or less. That is, as in the case of a conventional short arc lamp containing mercury, when the voltage of the discharge lamp is increased to a required level by mercury vapor, 20-40 mg per cc, and in some cases 50 mg or more were enclosed. Compared with this amount of mercury, the amount of mercury less than 2 mg is overwhelmingly small and it can be said that essentially no mercury is contained.

封止部121、122は、圧潰されて形成された板状の部分であり、その内部には、金属箔31、32が封着されている。この金属箔31、32は、タングステンを主体にレニウムを合成したレニウム−タングステン合金であり、従来、封着部材として一般に使用されてきたモリブデンと比較して、融点が500℃程度高く、また、ハロゲンと反応しにくいという特徴を持つ。したがって、始動時に高い電力が投入されるために高い負荷がかかる、水銀を本質的に封入しないメタルハライドランプでは、金属箔31、32の材料にレニウム−タングステンを使用することは、特に溶断や封止部121、122へのクラックの発生の抑止に有効である。   The sealing portions 121 and 122 are plate-like portions formed by being crushed, and metal foils 31 and 32 are sealed therein. The metal foils 31 and 32 are rhenium-tungsten alloys in which rhenium is mainly composed of tungsten, and have a melting point higher by about 500 ° C. compared to molybdenum that has been conventionally used as a sealing member. It is difficult to react with. Therefore, in the case of a metal halide lamp that does not encapsulate mercury essentially, which requires a high load because high electric power is applied at the time of start-up, the use of rhenium-tungsten as the material of the metal foils 31 and 32 is particularly fusing and sealing. This is effective in suppressing the occurrence of cracks in the parts 121 and 122.

金属箔31、32において、電極21、22が接続部分とは反対側の他端には、導入導体41、42が溶接等により接続されており、この導入導体42の他端は、封止部122の外部に延出し、給電端子5の一端とほぼ直角に接続されている。この給電端子5は、L字状に形成されているため、他端は導入導体41の方向に向かい、封止部121、122とほぼ平行に延出している。これらと平行する給電端子5の部分には、絶縁チューブ6が取着されている。   In the metal foils 31, 32, the introduction conductors 41, 42 are connected to the other end of the electrodes 21, 22 opposite to the connection portion by welding or the like, and the other end of the introduction conductor 42 is a sealing portion It extends outside 122 and is connected to one end of the power supply terminal 5 at a substantially right angle. Since the power supply terminal 5 is formed in an L shape, the other end faces in the direction of the introduction conductor 41 and extends substantially parallel to the sealing portions 121 and 122. An insulating tube 6 is attached to a portion of the power supply terminal 5 parallel to these.

これらを備えた気密容器1の外側には、例えば紫外線を遮断する材料からなる筒状の外管7が、その長手方向に沿って覆うように設けられている。この外管7の両端部には、縮径部71が形成されており、この縮径部71は封止部122の反発光管部11方向の端部付近をガラス溶着しており、図示していないもう一方の縮径部は、封止部121の反発光管部11方向の端部付近をガラス溶着している。   A cylindrical outer tube 7 made of, for example, a material that blocks ultraviolet rays is provided outside the hermetic container 1 including these so as to cover the longitudinal direction thereof. A diameter-reduced portion 71 is formed at both ends of the outer tube 7. The diameter-reduced portion 71 is glass-welded near the end of the sealing portion 122 in the direction of the anti-light emitting tube portion 11. The other diameter-reduced portion that has not been glass-welded near the end of the sealing portion 121 in the direction of the anti-light emitting tube portion 11.

そして、気密容器1を内部に覆った外管7は、その外周面を挟持するように形成された金属具8を介して、ソケット9に接続されている。このソケット9の径小部分には、金属端子91が、その外周面に沿って形成されており、この金属端子91は、給電端子5とソケット9内部で電気的に接続されている。   The outer tube 7 that covers the airtight container 1 is connected to the socket 9 via a metal tool 8 that is formed so as to sandwich the outer peripheral surface thereof. A metal terminal 91 is formed along the outer peripheral surface of the small diameter portion of the socket 9, and the metal terminal 91 is electrically connected to the inside of the power feeding terminal 5 and the socket 9.

図2は、図1のメタルハライドランプの仕様の例について説明するための発光管部付近の拡大図である。発光管部11の外径Rが6.0mm、長手方向の最大長Lが6.5mmであり、これらで形成される放電空間111の体積が0.02ccである。封止部121、122に封着されたレニウム−タングステンを材料とする金属箔31、32の大きさX×Yが、1.5mm×7.0mm、軸上で対向配置される電極21、22の電極間距離Dが4.2mmである。発光管部11には、放電媒体として金属ハロゲン化物であるヨウ化スカンジウム−ヨウ化ナトリウム−ヨウ化亜鉛が0.8mg、希ガスであるキセノンが10atm、それぞれ25℃の室温で封入されており、水銀は一切含んでいない。   FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the arc tube portion for explaining an example of the specification of the metal halide lamp of FIG. The outer diameter R of the arc tube portion 11 is 6.0 mm, the maximum length L in the longitudinal direction is 6.5 mm, and the volume of the discharge space 111 formed by these is 0.02 cc. The size X × Y of the metal foils 31 and 32 made of rhenium-tungsten sealed in the sealing portions 121 and 122 is 1.5 mm × 7.0 mm, and the electrodes 21 and 22 arranged opposite to each other on the axis. The inter-electrode distance D is 4.2 mm. The arc tube portion 11 is filled with 0.8 mg of scandium iodide-sodium iodide-zinc iodide as a metal halide as a discharge medium and 10 atm of xenon as a rare gas, each at room temperature of 25 ° C., Contains no mercury.

図3は、種類の異なる金属箔を具備した図2のランプ仕様において、EU120分モードの500、1000、1500、2000、2500、3000時間点滅試験後の良品数を示す図である。ここで、図中のRe−Wは、レニウム−タングステンを示し、Y−Moは、従来、一般に金属箔の材料として使用されているモリブデンを示している。 FIG. 3 is a diagram showing the number of non-defective products after a flash test of 500, 1000, 1500, 2000, 2500, and 3000 hours in the EU 120 minute mode in the lamp specifications of FIG. 2 equipped with different types of metal foils. Here, Re-W in the figure indicates rhenium-tungsten, and Y 2 O 3 -Mo indicates molybdenum that is conventionally used as a material for metal foils.

試験時間が2000hまでは、どの金属箔の場合でも、発生する不良品の発生数が少ない。2500h、3000hと時間が経過すると、3重量%から37重量%では、2000hまでと同様に不良品の発生数が少ないが、40重量%では、2500hから不良品が増え始め、3000hともなると、さらに増えており、それ以降、時間が経過すると、さらに不良品の数が増えると予想される。ここで、タングステンは、もともと延展性のある金属ではなく、そのままでは封着導体として不適であるが、レニウムを合成していくことで、ある重量%までは融点が下がる反面、延展性が増していくという性質があり、これが約37重量%までなので、この範囲では不良品の発生が少なかった。そして、さらにレニウムの量を増やし、37重量%付近を越えると、金属間化合物の層ができることを確認した。この金属間化合物は、一般に脆くて硬い金属の状態であるので、封止部にクラックが発生しやすくなる。また、レニウムの重量%が低すぎると、延展性が十分でなく、封止部にクラックが発生しやすくなる。   Until the test time is 2000 h, the number of defective products generated is small in any metal foil. When the time of 2500h and 3000h elapses, from 3% to 37% by weight, the number of defective products is as small as 2000h, but at 40% by weight, the number of defective products starts to increase from 2500h. Since then, the number of defective products is expected to increase further as time passes. Here, tungsten is not originally a spreadable metal and is not suitable as a sealed conductor as it is, but by synthesizing rhenium, the melting point decreases to a certain weight percent, but the spreadability increases. Since this is up to about 37% by weight, there was little generation of defective products within this range. Further, when the amount of rhenium was further increased and exceeded about 37% by weight, it was confirmed that an intermetallic compound layer was formed. Since this intermetallic compound is generally in a brittle and hard metal state, cracks are likely to occur in the sealing portion. On the other hand, if the weight percentage of rhenium is too low, the spreadability is not sufficient, and cracks are likely to occur in the sealing portion.

したがって、レニウム−タングステン箔のレニウムの重量%は、37重量%以下が好適であり、さらに好適には3重量%以上、37重量%以下である。   Therefore, the weight% of rhenium in the rhenium-tungsten foil is preferably 37% by weight or less, and more preferably 3% by weight or more and 37% by weight or less.

また、比較のために試験を行ったモリブデン箔では、さらに多くの不良品が発生している。これは、レニウム−タングステンと比較すると、融点が低いため、同じ試験条件でも溶断が発生したと考えられる。この結果から、レニウム−タングステンの方が、モリブデンよりも金属箔の材料として優れていることがわかる。   In addition, in the molybdenum foil tested for comparison, more defective products are generated. Since melting | fusing point is low compared with rhenium-tungsten, it is thought that fusing generate | occur | produced also on the same test conditions. From this result, it can be seen that rhenium-tungsten is superior to molybdenum as a metal foil material.

図4は、厚さの異なる26重量%のレニウム−タングステン箔を具備した図2のランプ仕様において、バラスト始動時電力90W、定格電力35W投入し、その1分点灯後の良品数を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing the number of non-defective products after turning on the ballast starting power of 90 W and the rated power of 35 W in the lamp specification of FIG. 2 having 26 wt% rhenium-tungsten foil of different thicknesses. is there.

レニウム−タングステン箔の厚さが5μmから35μmまでは、不良品数がほとんど発生していないが、40μmでは急に不良品数が多くなっている。これは、箔の厚さが増したことによる箔と封止部との接触面積の増加により、ランプ点灯時にそれらの熱膨張の違いからクラックが発生したためである。また、箔の厚さを、5μmよりも薄くすると、断面積が小さくなりすぎることから、ランプ始動直後の高電力に対して、箔が耐えられなくなり、溶断が起こりやすくなる。   When the thickness of the rhenium-tungsten foil is 5 μm to 35 μm, the number of defective products hardly occurs, but at 40 μm, the number of defective products suddenly increases. This is because cracks occurred due to the difference in thermal expansion during lamp lighting due to an increase in the contact area between the foil and the sealing portion due to the increase in the thickness of the foil. On the other hand, if the thickness of the foil is less than 5 μm, the cross-sectional area becomes too small, so that the foil cannot withstand high power immediately after starting the lamp, and fusing is likely to occur.

したがって、レニウム−タングステン箔の厚さは5μm以上、35μm以下が好適である。   Accordingly, the thickness of the rhenium-tungsten foil is preferably 5 μm or more and 35 μm or less.

下記図5および図6は、金属箔31、32と封止部121、122との接合を良くし、機械的強度を上げることで、クラックの発生を低減することができる接合強化手段を有するレニウム−タングステン箔について試験を行い、その効果について示したものである。   FIGS. 5 and 6 below show rhenium having a bonding strengthening means that can reduce the occurrence of cracks by improving the bonding between the metal foils 31 and 32 and the sealing portions 121 and 122 and increasing the mechanical strength. -The tungsten foil was tested and its effect was shown.

図5は、表面粗さRaの異なる26重量%のレニウム−タングステン箔を具備した図2のランプ仕様において、ランプ温度を700、800、900、1000℃で1時間保持した後の良品数を示す図である。ここで、表面粗さRaとは、測定長さに対する粗さの平均をとったものであり、細かい砥石や氷を高速にぶつけ、表面を加工するショットピーニングにより粗面が形成されている。   FIG. 5 shows the number of non-defective products after holding the lamp temperature at 700, 800, 900, and 1000 ° C. for 1 hour in the lamp specification of FIG. 2 having 26 wt% rhenium-tungsten foil with different surface roughness Ra. FIG. Here, the surface roughness Ra is an average of the roughness with respect to the measurement length, and a rough surface is formed by shot peening that hits a fine grindstone or ice at high speed to process the surface.

表面粗さRaが0.05〜0.50μmでは、ほとんど不良品が出ていないが、0.65μmになるとランプ保持温度900℃から不良品が多く現れ、1000℃では、さらに不良数が増えている。ここで、表面を粗くする目的は、表面に微小な凹凸を形成することで、封止の際に、高温になった封止部分がその隙間に入り込みやすくし、相互拡散を発生しやすい状態にすることである。相互拡散とは、互いに異なる物質が相互に原子移動していく機構であり、互いの原子同士が混ざり合うことで、機械的強度が向上し、クラックを発生させにくくすることができる。そして、この相互拡散は、相互が微細に食い込みあった状態ほど、発生しやすいことが知られている。そのため、表面粗さRaが大きすぎると、表面の凹凸が大きすぎるものになり、微細に食い込みあった状態ではなくなるため、相互拡散が発生しにくくなり、機械的強度が高くない。また、表面粗さRaが0の場合は、互いに食い込む状態がないので、相互拡散が発生しにくく、機械的強度が高くない。   When the surface roughness Ra is 0.05 to 0.50 μm, there are almost no defective products. However, when the surface roughness Ra is 0.65 μm, many defective products appear from the lamp holding temperature of 900 ° C., and at 1000 ° C., the number of defects further increases. Yes. Here, the purpose of roughening the surface is to form minute irregularities on the surface, so that the sealed portion that has become hot is likely to enter the gap during sealing, and it is easy for mutual diffusion to occur. It is to be. Interdiffusion is a mechanism in which different substances move with respect to each other. When the atoms are mixed together, the mechanical strength is improved and cracks are less likely to occur. And it is known that this interdiffusion is more likely to occur in a state where the mutual bites are finer. For this reason, if the surface roughness Ra is too large, the surface unevenness becomes too large, and it is not in a state of being finely bitten, so that mutual diffusion hardly occurs and the mechanical strength is not high. Further, when the surface roughness Ra is 0, since there is no state of biting into each other, mutual diffusion hardly occurs and the mechanical strength is not high.

したがって、表面粗さRaは、0.05μm以上、0.50μm以下が好適である。   Therefore, the surface roughness Ra is preferably 0.05 μm or more and 0.50 μm or less.

図6は、封止前の結晶粒の大きさが異なる26重量%のレニウム−タングステン箔を具備した図2のランプ仕様において、ランプ温度を700、800、900、1000℃で1時間保持した後の良品数を示す図である。   FIG. 6 shows the lamp specification of FIG. 2 having 26 wt% rhenium-tungsten foil with different crystal grain sizes before sealing, after holding the lamp temperature at 700, 800, 900, and 1000 ° C. for 1 hour. It is a figure which shows the number of non-defective products.

封止前のレニウム−タングステン箔の結晶粒の大きさが10μm〜30μmでは、全く不良品が出ていないが、40μmでは1000℃の場合に不良品が出ている。ここで、封止前のレニウム−タングステン箔は、微細な結晶粒を持ち、封止の際に封止部軟化温度まで加熱されると、それらの結晶粒が再結晶する。このため、封止前の結晶粒が大きいと、封止の際の加熱によりさらに大きな結晶粒に成長し、箔と封止部との接合が低下し、図5の表面粗さRaが大きすぎる場合と同様に、機械的強度が低下し、クラックが発生しやすくなってしまう。また、封止前の結晶粒が小さい場合は、適度に加熱し再結晶させることで、粒を大きくすることができるので、小さすぎても問題はない。   When the size of the rhenium-tungsten foil crystal grains before sealing is 10 μm to 30 μm, no defective product is produced, but at 40 μm, a defective product is produced at 1000 ° C. Here, the rhenium-tungsten foil before sealing has fine crystal grains, and when heated to the sealing portion softening temperature during sealing, these crystal grains recrystallize. For this reason, if the crystal grain before sealing is large, it will grow into a larger crystal grain by heating at the time of sealing, the bonding between the foil and the sealing part will be lowered, and the surface roughness Ra in FIG. 5 is too large. As in the case, the mechanical strength decreases and cracks are likely to occur. In addition, when the crystal grains before sealing are small, the grains can be enlarged by appropriately heating and recrystallizing, so there is no problem even if they are too small.

したがって、レニウム−タングステンの封止前の結晶粒の大きさは、30μm以下が好適である。   Therefore, the size of the crystal grains before sealing with rhenium-tungsten is preferably 30 μm or less.

図7は、26重量%のレニウム−タングステン箔または従来の0.5重量%の酸化イットリウムが合成されたモリブデン箔を具備した図2のランプ仕様において、バラスト始動時電力90W、定格電力35W投入し、1サイクルが1.5分点灯、3分消灯での10000サイクル後の良品数を示す図であり、ここでは、レニウム−タングステン箔の融点がモリブデン箔の融点よりも高いため、前者の断面積を、後者よりも小さくして試験を行った。   FIG. 7 shows a lamp specification of FIG. 2 equipped with 26 wt% rhenium-tungsten foil or a conventional molybdenum foil synthesized with 0.5 wt% yttrium oxide. FIG. 2 is a diagram showing the number of non-defective products after 10,000 cycles with one cycle on for 1.5 minutes and three minutes off, where the melting point of rhenium-tungsten foil is higher than the melting point of molybdenum foil; Was made smaller than the latter.

26重量%のレニウム−タングステン箔では、試験を行っても全く不良品は出ていないが、従来のモリブデン箔では、不良品が多く発生している。これは、従来のモリブデン箔では、始動時電力90Wという高い電力に耐えきれず、箔の溶断が発生したためである。この点について、レニウム−タングステン箔は、モリブデン箔よりも断面積が約2割小さくても、融点が高いために始動時の高電力に耐えることができたと考えられる。   With the 26 wt% rhenium-tungsten foil, no defective product was found even after the test, but with the conventional molybdenum foil, many defective products were generated. This is because the conventional molybdenum foil cannot withstand a high power of 90 W at the time of starting, and the foil is blown out. In this regard, it is considered that the rhenium-tungsten foil was able to withstand high power at the start-up because the melting point was high even though the cross-sectional area was about 20% smaller than that of the molybdenum foil.

したがって、レニウム−タングステン箔の断面積をモリブデン箔よりも小さく形成しても、同等かそれ以上の電力負荷に耐えることができるので、箔の溶断を少なくでき、かつ封止部121、122の膨れを防止することができる。   Therefore, even if the cross-sectional area of the rhenium-tungsten foil is made smaller than that of the molybdenum foil, it can withstand the same or more power load, so that the fusing of the foil can be reduced and the sealing portions 121 and 122 are swollen. Can be prevented.

この実施の形態では、封止部121、122内にハロゲン化物が浸入しても、金属箔31、32がハロゲンと反応が少ないレニウム−タングステンからなるため、電極と箔の剥がれや箔の溶断を抑止できる。また、レニウム−タングステンは、延展性を有し、かつ融点が高く、高い電力にも耐えることができるため、クラックおよび溶断の発生を抑止できる。したがって、ランプ寿命を長くすることができる。   In this embodiment, even if a halide enters the sealing portions 121 and 122, the metal foils 31 and 32 are made of rhenium-tungsten, which is less reactive with halogens. Can be suppressed. In addition, rhenium-tungsten has spreadability, a high melting point, and can withstand high electric power, so that generation of cracks and fusing can be suppressed. Therefore, the lamp life can be extended.

なお、実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。   In addition, embodiment is not necessarily restricted above, For example, you may change as follows.

発光管部11に水銀を含んでもよく、その場合においても、金属箔31、32と電極21、22の剥がれ、箔の溶断、封止部121、122のクラックの発生を抑止することができ、長寿命を実現することができる。   The arc tube portion 11 may contain mercury, and even in that case, peeling of the metal foils 31 and 32 and the electrodes 21 and 22, fusing of the foil, and generation of cracks in the sealing portions 121 and 122 can be suppressed, Long life can be realized.

他の接合強化手段として、金属箔31、32の表面に、酸化、還元の処理を行い、表面をエッチングしてもよい。すなわち、箔の表面を600℃前後で酸化させることで、レニウム−タングステンとは異なる酸化膜を形成し、それを還元することで酸化層を昇華させると、表面に微細な凹凸を形成することができる。これにより、封止部121、122と金属箔31、32が互いに食い込むので、機械的強度が向上し、クラックを発生しにくくすることができる。ここで、この酸化時の酸素の含有量は、26原子%〜65原子%が好適であり、この範囲では、箔の表面に微細な凹凸を形成することができるタングステンの酸化物であるWO層が安定して形成されるため、他の範囲よりも接合が良くなるからである。 As another bonding strengthening means, the surfaces of the metal foils 31 and 32 may be oxidized and reduced, and the surfaces may be etched. That is, by oxidizing the surface of the foil at around 600 ° C., an oxide film different from rhenium-tungsten is formed, and when the oxide layer is sublimated by reducing it, fine irregularities can be formed on the surface. it can. Thereby, since the sealing parts 121 and 122 and the metal foils 31 and 32 bite into each other, the mechanical strength can be improved and cracks can be hardly generated. Here, the oxygen content at the time of oxidation is preferably 26 atomic% to 65 atomic%. In this range, WO 3 which is an oxide of tungsten capable of forming fine irregularities on the surface of the foil. This is because the layer is formed stably, so that the bonding is better than the other ranges.

本発明のメタルハライドランプの一実施の形態について説明するための全体図。The whole figure for demonstrating one Embodiment of the metal halide lamp of this invention. 図1のメタルハライドランプの仕様について説明するための発光管部付近の拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of an arc tube portion for explaining specifications of the metal halide lamp of FIG. 1. 種類の異なる金属箔を具備した図2のランプ仕様において、点滅試験後の良品数を示す図。The figure which shows the number of good products after a blink test in the lamp | ramp specification of FIG. 2 which comprised the metal foil from which a kind differs. 厚さの異なる26重量%のレニウム−タングステン箔を具備した図2のランプ仕様において、点灯直後の良品数を示す図。The figure which shows the number of non-defective goods immediately after lighting in the lamp | ramp specification of FIG. 2 which comprised the 26 weight% rhenium-tungsten foil from which thickness differs. 表面粗さRaの異なる26重量%のレニウム−タングステン箔を具備した図2のランプ仕様において、各温度で1時間保持した後の良品数を示す図。The figure which shows the number of non-defective goods after hold | maintaining at each temperature for 1 hour in the lamp | ramp specification of FIG. 2 which comprised the 26 weight% rhenium-tungsten foil from which surface roughness Ra differs. 封止前の結晶粒の大きさが異なる26重量%のレニウム−タングステン箔を具備した図2のランプ仕様において、各温度で1時間保持した後の良品数を示す図。The figure which shows the number of non-defective goods after hold | maintaining at each temperature for 1 hour in the lamp | ramp specification of FIG. 2 which comprised the 26 weight% rhenium-tungsten foil from which the magnitude | size of the crystal grain before sealing differs. 26重量%のレニウム−タングステン箔または従来のモリブデン箔を具備した図2のランプ仕様において、10000サイクル点灯消灯試験後の良品数を示す図。The figure which shows the number of non-defective goods after a 10000 cycle lighting / extinguishing test in the lamp | ramp specification of FIG. 2 equipped with 26 weight% rhenium-tungsten foil or the conventional molybdenum foil.

符号の説明Explanation of symbols

1 気密容器
11 発光管部
111 放電空間
21、22 電極
31、32 金属箔
41、42 導入導体
5 給電端子
6 絶縁チューブ
7 外管
8 金属具
9 口金
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Airtight container 11 Arc tube part 111 Discharge space 21, 22 Electrode 31, 32 Metal foil 41, 42 Introducing conductor 5 Feeding terminal 6 Insulating tube 7 Outer tube 8 Metal tool 9 Base

Claims (1)

放電空間を形成する発光管部、該発光管部の両端に形成された封止部とを有する透光性の気密容器と、
一端は前記放電空間内で対向配置され、他端は前記封止部内に封着された一対の電極と、
前記電極のそれぞれの他端を接続し、前記封止部内に封着されたレニウムとタングステンの合金からなる金属箔と
を具備したことを特徴とするメタルハライドランプ。


A translucent airtight container having an arc tube portion forming a discharge space, sealing portions formed at both ends of the arc tube portion;
One end is disposed oppositely in the discharge space, and the other end is a pair of electrodes sealed in the sealing portion,
A metal halide lamp comprising a metal foil made of an alloy of rhenium and tungsten connected to the other end of each of the electrodes and sealed in the sealing portion.


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