JP2014517452A - 封止材料及び封止材料を有するセラミック放電容器 - Google Patents

Abstract

端部３４と、それぞれのフィードスルー部２０を介してそれぞれ外部接続部に接続された電極４とを備えセラミック放電容器３を有するランプが開示される。各フィードスルー部は封止材料１０によって端部にある封止部４０に封止されている。放電容器は、前記２本の電極が端部から延び、イオン化充填剤で満たされた放電空間を気密に囲む。封止材料は、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）から成る群から選択された少なくとも１つの第１成分を有し、ケイ素（Ｓｉ）、ホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）から成る群から選択された少なくとも１つの第２成分を有する。それゆえ、優れた寿命特性及び長寿命を示すハロゲン耐性ランプ容器が得られる。

Description

本発明は、イオン化充填剤を含む放電空間を囲むセラミック体を有する放電容器であって、当該放電空間が封止材料で気密な態様で封止される放電容器に関する。本発明は、更に、電気ランプ、封止材料、及び封止材料の使用に関する。

セラミック体を含む放電容器を有するメタルハライドランプは、当該技術分野で知られており、例えば、ＵＳ２００９／０２６９５２３及びＥＰ２１５５２４に説明されている。このようなランプは、高い圧力の下で動作すると共に、例えば、ＮａＩ（ヨウ化ナトリウム）、ＴｌＩ（ヨウ化タリウム）、ＣａＩ_２（ヨウ化カルシウム）及びＲＥＩ_３のようなイオン化ガス充填剤を有する。ＲＥＩ_３とは、希土類ヨウ化物を指す。メタルハライドランプのための特徴的な希土類ヨウ化物は、ＣｅＩ_３、ＰｒＩ_３、ＮｄＩ_３、ＤｙＩ_３及びＬｕＩ_３（それぞれ、ヨウ化セリウム、ヨウ化プラセオジウム、ヨウ化ネオジウム、ヨウ化ジスプロシウム、及びヨウ化ルテチウム）である。一般的に、前記セラミック体は透光性気密（多結晶）アルミナ（ＴＧＡ）、窒化アルミニウム、又はイットリウム・アルミニウム・ガーネットで作られる。

このようなランプ及びこれらの製造工程を最適化するために、産業界において、たゆまぬ努力がなされている。当該ランプの寿命及びエネルギー節約の見地と、当該ランプの製造工程に関するコストの軽減とが、研究されている項目である。

興味深い１つの項目は、当該ランプの寿命である。ランプの特性の実質的な変化を伴うことの無い、大幅に長い寿命が、望まれている。興味深い他の項目は、例えば、製造工程におけるコストの軽減である。端部にある封止部でフィードスルー部を封止する例について、例えば、製造工程の封止のステップにおける加熱温度を下げることは、コスト節減の観点において興味深いものであり得る。メタルハライドランプの現在の製造工程において、ランプは比較的高い温度において封止される。加熱時間及び／又は加熱温度の減少は、このような封止のステップを実施するのに使用される装置に対して、有益なものであり得るが、当該ランプの寿命にも有益であり得る（クラック形成のリスクが少ない）。

寿命を長くする興味のある他の特定の項目は、封止の材料の熱膨張係数と封止の材料、例えば封止部の材料及び／又は放電容器のセラミック材料との整合である。一般的に、整合が良好であるほど、現代の、工業規模における大量のランプの製造工程において、ランプの寿命は長くなる及び／又はランプにクラック形成のリスクが少なくなる。ニオビウムは、メタルハライド充填剤に対して耐性が非常に良好ではないが、ニオビウムは、放電容器の透光性焼結Ａｌ_２Ｏ_３セラミック材料の線形熱膨張係数に対応する線形熱膨張係数、つまり、それぞれ７．３*１０^−６Ｋ^−１、７．０*１０^−６Ｋ^−１（３００Ｋにおいて）の係数を有するので、依然として、ニオビウムが既知のランプにおいて封止部として選択されている。前記封止部は封止され、ランプの端部の中へ完全に封止材料で覆われる。

封止材料がメタルハライド充填剤に対して、耐性が無いことが既知のランプの不利な点であり、その結果として、いわゆる延長プラグ（又はｖｕｐ）とも呼ばれるその長い端部によって（全体が）比較的長くなるという既知のランプの不利な点となる。封止材料を比較的低い温度に保ち、それによって充填剤によるケミカルアタックプロセスを抑制し、ランプ特性の安定性を改善し、及び／又はランプの寿命を延ばすために、長い端部が望まれる。

既知のランプの代替的な実施形態においては、ＷＯ２００８０７５２７３に開示されるように、封止部は、収縮による封止を介して、端部のセラミック材料に直接封止されるイリジウムメタルで作られる。腐食性メタルハライド充填剤に対するフィードスルー部構造の改善された耐性は、イリジウムが前記メタルハライドに耐性があり、封止材料が存在しない場合に、得られる。しかしながら、既知のランプのこの実施形態は、収縮による封止プロセスによって、イリジウムは（いくぶん）もろくなり、衝撃に対して強固でなくなるという不利な点を有し、ランプの短い寿命についての高まるリスクという不利益を含む。それだけでなく、イリジウムメタルは高価な材料であるため、ランプが比較的高価になる。

本発明の目的は、既知のランプの不利な点の少なくとも１つを緩和する、冒頭に記載する種類のランプを提供することにある。

これに対して、冒頭のランプは、その封止材料は、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ），レニウム（Ｒｅ）から成る第１群から選択された少なくとも１つの第１成分を有し、ケイ素（Ｓｉ）、ホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）から成る第２群から選択された少なくとも１つの第２成分を有することを特徴とする。例示的に、これらの封止材料はろう付け合金である。第１成分及び第２成分の両方を含む典型的な化合物は、ヨウ化イリジウム（Ｉｒ_ｙＢ_ｚ）、ケイ化ルテニウム（Ｒｕ_ｘＳｉ_ｖ）、リン化ルテニウム（Ｒｕ_ｘＰ_ｗ）、ヨウ化ルテニウム・イリジウム（Ｒｕ_ｘＩｒ_ｙＢ_ｚ）のような二元及び三元ろう付け合金である。前記化合物が封止材料として使用されるランプは、驚くことに、比較的長い寿命及び優れた寿命特性を示した。これらの封止材料は、放電容器の透光性焼結Ａｌ_２Ｏ_３セラミック材料の線形熱膨張係数に近い係数を有する。更に、前記封止材料は、（浸食性）メタルハライド充填剤に対して非常に良好な耐性がある。第２成分の少なくとも１つは、数原子％、例えば５原子％からかなり多い量、例えば５０原子％までの範囲であり得る。前記第２成分がセラミック放電容器の中に拡散する（しすぎる）のを防ぐために、第２成分の少なくとも１つ、例えばホウ素をあまり多量に加えるべきではない、拡散は、ランプ充填剤による放電容器の腐食に対して弱くなるというリスクに関わるからである。従って、第２成分の少なくとも１つの量は、最大４５原子％が好ましい。一方で、ろう付け合金の融点の顕著な好ましい減少を得るため、例えば、封止ガラスが、第１成分の少なくとも１つの融解温度と比べて許容できる低い温度、すなわち２０００℃未満の融解温度で融解できるようにするためには、第２成分の少なくとも１つの量は、少なくとも１０原子％が好ましい。

前記封止材料は、ランプの動作中、壁での比較的高い温度において、（浸食性）イオン化充填剤に対して耐性を有するので、本発明の封止材料は、放電空間の壁の孔を通して放電空間を充填し、その後、前記孔を封止材料で封止することができる。それゆえ、放電容器の内部及び外部の壁と同一平面に形成された封止部は、比較的なめらかな放電空間の壁を有するコンパクトな放電容器をもたらし、当該放電空間は封止部に（意図しない）冷たい場所がない。代替的に、前記孔の前記封止は、封止材料とセラミック／金属ストッパーとの組み合わせで達することができ、様々なデザインが可能であり、想定できる。従って、誘導ランプや誘電体バリア放電ランプ、つまり、電極が放電空間に配置されていないが、むしろ壁の外側に位置づけられているランプに対して適した放電容器が可能である。代替的に、放電ランプの放電空間の中に配置された電極を備えた従来のランプ構造は、それぞれの端部に封止材料で封止されたそれぞれのフィードスルー部にはめ込まれた電極を備えたランプを製造することができ、当該端部はセラミック体に封止されている。それゆえ、メタルハライドＨＩＤランプ、自動車用ＨＩＤランプ、高圧ナトリウムランプ等に適する信頼性がある強固な放電容器の簡易製造が可能である。

特に、イオン化充填剤に対する優れた耐化学性を有する封止材料は、例えばＮａ及び／又はＡｌのような不純レベルが最大０．０５原子％までの汚染物を無視すれば、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１で、ヨウ化イリジウム（Ｉｒ_ｙＢ_ｚ）、ヨウ化ルテニウム（Ｒｕ_ｘＢ_ｚ）、ヨウ化ルテニウム・イリジウム（Ｉｒ_ｙＲｕ_ｘＢ_ｚ）から成る群から選択された封止材料であることが分かった。第１成分の量と第２成分の量との間の比率を変化させることで、封止材料の幾つかの明確な物理的特性、例えば（比較的に限定された）線形熱膨張係数及び融点を制御することができる。例えば、Ｉｒ（イリジウム）中のＢ（ホウ素）が１０原子％の量であると、ろう付け合金の融点が約２２００℃となり、Ｉｒ中のＢが３０原子％の量であると、ろう付け合金の融点が約１６００℃となるが、線形熱膨張係数は約７．０*１０^−６Ｋ^−１に維持される、つまり３００Ｋで約６．５−７．０*１０^-６Ｋ^-１の間の範囲をわずかに変動するのみである。封止されたフィードスルー部を製造するのに望まれる温度は、第１成分の量と第２成分の量との間の前記比率の選択によって、例えば１６５０℃から１８００℃の範囲を選択することができる。従って、例えば比較的高い温度、つまり約１８５０℃で、イリジウムをセラミック放電容器の中に収縮によって直接封止する場合に起こる、封止部の脆化は弱められる。封止ガラスの線形熱膨張係数、耐化学性、及び融解温度の間に良好なバランスを見つける必要があるため、研究から、成分Ｒｕ_ｘＢ_ｚ，Ｉｒ_ｙＢ_ｚ，及びＲｕ_ｘＩｒ_ｙＢ_ｚを含み、ｚが２０原子％から３５原子％の範囲にある特定の化合物、例えばＩｒ_０．７Ｂ_０．３、Ｉｒ_０．８Ｂ_０．２、Ｒｕ_０．６５Ｂ_０．３５又はＲｕ_０．７５Ｂ_０．２５のような封止材料がこれらの要求を満たすことが分かった。Ｓｉ及び／又はＰと組み合わされたＲｕ及び／又はＩｒは、結果としてＩｒ及びＲｕ（又はこれらの混合及びホウ素も加えた混合）それぞれの融点が同等に減少し、これらの材料は、ランプの動作中に得られた上昇温度でイオン化充填剤に対してよい耐性をも示した。従って、例えばＩｒ_ｙＳｉ_ｖ、Ｒｕ_ｘＳｉ_ｖ、Ｉｒ_ｙＰ_ｗ、Ｒｕ_ｘＰ_ｗ（ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ（＋ｚ）＝１）のようなろう付け合金は、ＩｒＢ−及びＲｕＢ−化合物とほぼ同じ効果／結果と等しく適応し得る。第１成分として、オスミウム及びレニウムを有する適切なろう付け合金は、約４０原子％の範囲の第２成分、例えばＯｓ_0.6Ｂ_0.4及びＲｅ_0.58Ｂ_0.42を有し、これらの化合物はそれぞれ約１７００℃及び１８３０℃の融解温度を有する。一般式による通常の組み合わせでは、ｖ＋ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＋ａ＋ｂ＝1であり、及びｖ＋ｗ＋ｂが０．０５から０．４０の範囲であるＩｒ_ｘＲｕ_ｙＯｓ_ｚＲｅ_ａＢ_ｂＳｉ_ｖＰ_ｗが見出され、これは適切な封止材料である。

封止部の材料として使用される非常に適した材料は、ニオビウム（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（Ｒｅ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、イリジウム（Ｉｒ）から成る群から選択される。モリブデン、ニオビウム及びタングステンは封止部の材料の値段に関して好ましい。しかしながら、これらすべての材料に対して、封止部の線形熱膨張係数とセラミック放電容器の線形熱膨張係数との間の相互の違いは十分に小さいので、封止材料の層は前記相違を埋めるのに適しており、例えば封止ガラスの層の厚さは５０−２５０μｍの範囲であり、例えばモリブデン封止部の場合は層の厚さは２００μｍである。特に、封止部の材料としてのニオビウム、レニウム、及びイリジウムは、線形熱膨張係数の相互の違いは非常に小さいので、封止には封止材料の比較的薄い層、例えば直径約６５０μｍのニオビウムメタル部に対して５０-１３０μｍの間の封止材料の層しか要求されないので、比較的コンパクトな放電容器を可能とする。好ましくは、２５℃から３００℃の温度範囲にわたって、封止材料は、６．５*１０^−６Ｋ^−１＜＝Ｅ＜＝７．０*１０^−６Ｋ^−１の範囲の線形熱膨張係数Ｅを有し、これは、フィードスルー部と放電容器との間の境界で比較的低い機械的応力をもたらす。それゆえ、放電容器とフィードスルー部との間の改善された接着を有する放電容器が得られ、これは、前記放電容器を有するランプ寿命に効果的である。より好ましくは、封止材料は、線形熱膨張係数Ｅが、放電容器のセラミック材料の線形熱膨張係数及び封止部の線形熱膨張係数の平均の±０．５*１０^−６Ｋ^−１の範囲にあるような、選択された材料を有する。従って、封止ガラスは、セラミック放電容器の線形熱膨張係数と封止部の線形熱膨張係数との間にある、良好な中間の線形熱膨張係数を有し、これは、フィードスルー部と放電容器との間の機械的応力の多少の最小化をもたらす。

本発明による放電容器の実施形態は、放電容器がフィードスルー部の金属部分に沿って隙間が無いことを特徴とする。封止ガラスの優れた耐化学性によって、既知の放電容器の寿命よりも発明に係る放電容器の寿命が短くなるという結果にはならずに封止ガラスをより高い温度に晒すことができ、従って放電アークに近づけることができる。このとき、よりコンパクトであるともに同等に信頼性のある放電容器を得ることができる。そうすると、その端部に延長プラグが無い、本発明の放電容器の実施形態の製造も可能となり、このことは、放電容器、従って前記放電容器を有するランプをよりコンパクトにする。

本発明の放電容器の実施形態において、金属部が一部にあり、それが電極と外部接続部との間に延びることを特徴とする。従って、比較的単純な構造の比較的安価な放電容器が得られる。

本発明は、更に、少なくとも２つの外部の電気的接続部を有する電気ランプに関し、これは、本発明による放電容器を有し、少なくとも２本の電極を有する放電容器は、各電極が外部電気的接続部のそれぞれと接続されている。これら電極は放電空間の中に配置されるか、又は放電容器の壁の外側に具備される。当該ランプの実施形態は、特に高圧メタルハライドガス放電ランプに適するフィードスルー部を有する。前記ランプにおいて、フィードスルー部は、ランプの（浸食性）イオン化充填剤に対する前記フィードスルー部の耐性に高い要求を課すランプの動作中に、比較的高い温度に晒される。前記充填剤に対する十分な耐性は、本発明によるフィードスルー部（及びランプ）によって得られることがわかる。

本発明は、更に、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）から成る第１群から選択された第１成分を少なくとも１つ有し、ケイ素（Ｓｉ）、ホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）から成る第２群から選択された第２成分を少なくとも１つ有し、更に、少なくとも第１群及び／又は第２群から選択された第３成分を有する、封止材料に関する。

最後に、本発明は、放電容器を封止するための本発明による封止材料の使用方法に関する。

本発明は、更にここで、単なる例を介して、下記の略図によって明らかになるだろう。

従来技術による放電容器の略断面図である。 本発明によるランプの側面図を示す。 本発明による放電容器の第１実施形態の略断面図である。 本発明による放電容器の第２実施形態の略断面図である。 本発明による放電容器の第３実施形態の封止されたフィードスルー部の詳細図を示す。 本発明による放電容器の第４実施形態を示す。 ヨウ化イリジウムの相図を示す。 ヨウ化ルチウムの相図を示す。

図１に示された従来技術による放電容器３は、セラミック壁３１を有し、収縮焼結接続部Ｓによって、円筒状部分に気密な態様で固定されているそれぞれの端部、すなわちセラミック突出プラグ３４、３５によってそれぞれの端部において結合されている内径Ｄを有する円筒状部から一般に形成されている。各セラミック突出プラグ３４、３５は、それぞれ先端部４ｂ、５ｂを備えている電極ロッド４ａ、５ａを持つ関連する電極４、５の電流フィードスルー部２０、２１を狭く囲っている。相互距離ＥＡで先端部４ｂ、５ｂを有する２つの電極４、５、例えば、タングステン電極が、これらの間の放電経路を規定するように、放電スペース１１内に配置されている。各電極４、５は、放電容器壁３１と電極先端部４ｂ、５ｂとの間に、先端から底までの距離を形成する長さにわたって、放電容器３の内部に延びている。電流フィードスルー部２０、２１は、放電容器３に入っている。各電流フィードスルー部２０、２１は、既知のランプでは、モリブデンロッド形態のハロゲン−抵抗部４１、５１と、封止材料１０によって気密な態様で、それぞれの端部プラグ３４、３５に固定されている封止部４０、５０とを有している。既知のランプにおける封止材料１０は、Ａ１_２Ｏ_３−ＣａＯ−ＢａＯ−ＭｇＯ−Ｂ_２Ｏ_３のガラスセラミックシステムである。封止材料１０は、モリブデンロッド４１、５１上を、或る距離、例えば約１から５ｍｍに亘って延在している（封止の間、セラミック封止材料が、それぞれ端部プラグ３４、３５に浸透する）。部分４１、５１が、モリブデンロッドの代わりに代替的な態様において形成されることも可能である。他の可能な構造は、例えばモリブデンのコイルからロッドまでの構成が知られている。部分４０、５０は、線形膨張係数が、端部プラグ３４、３５の線形熱膨張係数に非常に良好に対応する金属から作られる。セラミック放電容器３の線形熱膨張係数に対応している線形熱膨張係数を有しているため、ニオビウム（Ｎｂ）が選択される。更に、隙間４２、５２がそれぞれフィードスルー部２０、２１に沿って存在することを示している。

本発明のランプは、ランプ及び放電容器が模式的に描かれており、電流フィードスルー部導体が、それぞれ２つの封止部によって封止されている図２乃至図５を参照して説明されるだろう。しかしながら、本発明は、このような実施形態に限定されるものではない。ここに記載される実施形態は、本発明による放電容器への電流リードスルー導体の封止材料による１つ又は２つの封止部を持つ放電容器を有している。

図２を参照すると、イオン化充填剤を含む放電スペース１１を囲んでいるセラミック壁３１及び２つの端部、すなわち延長プラグ３４、３５を持つセラミック体２を有する放電容器３を備えている本発明によるメタルハライドランプ１の実施形態（縮尺で描かれているわけではない）が、提供されている。当該イオン化充填剤は、例えば、ＮａＩ、ＴｌＩ、ＣａＩ_２及びＲＥＩ_３（希土類ヨウ化物）を含み得る。ＲＥＩ_３とは、ＣｅＩ_３、ＰｒＩ_３、ＮｄＩ_３、ＤｙＩ_３、ＨｏＩ_３、ＴｍＩ_３、及びＬｕＩ_３のような希土類ヨウ化物を称しているが、Ｙ（イットリウム）ヨウ化物も含むものである。２つ以上の希土類ヨウ化物の組み合わせも、利用され得る。当該充填剤は、好ましくは、希土類ハロゲン化合物として、少なくともセリウムハロゲン化合物、例えばＣｅＩ_３を有している。更に、放電スペース１１は、Ｈｇ（水銀）を含まない、又は代替的にＨｇ（水銀）を含み、更に、Ａｒ（アルゴン）又はＸｅ（キセノン）のようなスターターガスを含み得る。当該イオン化充填剤は、ＮａＩ、ＴｌＩ及びＣａＩ_２を有する充填剤のような、希土類自由イオン化充填剤も有している。このような充填剤は、従来技術において知られているものであり、本発明は、これらのイオン化充填剤に限定されるものではなく、他の充填剤も、利用され得る。ランプ１は、各電極がそれぞれフィードスルー部を介して（図２に示されていない）それぞれ電流供給導体８、９に接続されている、放電スペース内に先端部から延びる２本の電極４、５を備える高輝度放電ランプである。放電容器３及び電流供給導体は、例えば硬化ガラスに作られた外部エンベロープ１００によって包囲されており、電流供給導体がソケットの各電極接触部（図に示されていない）に接続されたソケット２にはめ込まれる。

当業者に知られているように、この分野における封止は、通常、セラミック封止材料を有する。このようなセラミック封止材料は、一般的に、酸化物の混合物に基づくものであり、前記酸化物は、加圧され焼結されて環状の製品になる。フリット環の製造及び封止の方法は、当業者によく知られており、この方法は本発明によるランプの製造に使用される封止材料に同等あるいは同様に適用される。

本発明による放電容器３の様々な実施形態の詳細は図３乃至図５に示されている。

特に、図３には、セラミック壁３１を有するセラミック体２を含む放電容器３の一部が示されており、当該セラミック体は、一般的に円筒部で形成されるが、他の形状、例えば電球形でもよく、それぞれの端部部品、すなわち図３では突出プラグ（図４及び図５においては非突出プラグ）である、セラミックプラグ３４によってそれぞれの端部に固定されている。前記プラグ３４は、収縮焼結接続部Ｓによって、円筒状部分において気密な態様で固定されている。セラミックプラグ３４は、先端部４ｂを備えている電極ロッド４ａを持つ関連する電極４の電流フィードスルー部２０を狭く囲っている。電流フィードスルー部２０は、図３のランプで、モリブデンロッド形態の、電極がはめ込まれるハロゲン−抵抗部４１と、封止材料１０によって気密な態様で、それぞれの端部プラグ３４に固定されている封止部４０とを有している。図３の実施形態における封止材料は、約１６００℃の融解温度を有し、約６．６*１０^−６Ｋ^−１の線形熱膨張係数を有するホウ化イリジウム、すなわちＩｒ_０．７Ｂ_０．８である。封止材料１０は、モリブデンロッド４１上を、或る距離、例えば約１から５ｍｍに亘って延在している（封止の間、セラミック封止材料が、端部プラグ３４に浸透する）。封止部４０は、線形膨張係数が、端部プラグ３４の線形熱膨張係数に非常に良好に対応する金属から作られる。ニオビウム（Ｎｂ）が選択される理由は、この材料はセラミック放電容器３の線形熱膨張係数に対応する線形熱膨張係数を有するためである。更に、隙間４２がフィードスルー部２０に沿って存在する。ランプは、動作中は気体／蒸気状態になるが、一旦ランプが冷却されると凝縮する、イオン化（塩）充填剤６４を有する。前記塩充填剤は、通常、放電スペースから直接接近可能な最も温度が低い場所、すなわち隙間又は放電スペース自体の鋭く遠い角で凝縮する。

図４では、放電容器３は、端部部品として非突出プラグ３４を有する。前記プラグ３４は、収縮焼結接続部Ｓによって、円筒状部分において気密な態様で固定されている。セラミックプラグ３４は、先端部４ｂを備えている電極ロッド４ａを持つ関連する電極４の電流フィードスルー部２０を狭く囲っている。電極は、先端プラグ３４の線形熱膨張係数と非常に良好に対応する線形熱膨張係数を持つ金属で作られた封止部４０に直接はめ込まれ、金属は、このケースではニオビウム（Ｎｂ）、しかし代替的にルテニウム（Ｒｕ）も選択され得る、なぜならば、これら材料はセラミック放電容器３の線形熱膨張係数に対応する線形熱膨張係数を有するためである。ニオビウムは、浸食性イオン化（塩）充填剤に対して非常に耐性が良好というわけではないので、ニオビウムは電極及び封止材料１０によって塩充填剤から完全に保護され、図４の実施形態では、封止材料は、約１９００℃の融解温度を有し、約６．５*１０^−６Ｋ^−１の線形熱膨張係数を有するヨウ化ルテニウム、すなわちＲｕ_０．８５Ｂ_０．１５である。封止材料の優れたハロゲン耐性は、隙間の無い放電容器の製造を可能にする。電流フィードスルー部２０自体はハロゲン耐性を有さない。よって、単純な構造の比較的コンパクトな放電容器が得られる。封止部は直径が約７００μｍであり、封止材は封止部と放電容器／先端部のセラミック壁との間に層として設けられ、厚さ約８５μｍの層を有する。

図５では、放電容器３は、端部部品として非突出プラグ３４を有する。前記プラグ３４は、収縮焼結接続部Ｓによって、円筒状部分において気密な態様で固定されている。セラミックプラグ３４は、先端部４ｂを備えている電極ロッド４ａを持つ関連する電極４の電流フィードスルー部２０を狭く囲っている。電極は、先端プラグ３４の線形熱膨張係数と非常に良好に対応する線形熱膨張係数を持つ金属で作られた封止部４０に直接はめ込まれ、金属は、このケースではモリブデン（Ｍｏ）であり、なぜならば、この材料は比較的安価で、セラミック放電容器３に気密に封止できる線形熱膨張係数を有するためである。モリブデンの線形熱膨張係数、すなわち５．０*１０^−６Ｋ^−１は、セラミック壁の線形熱膨張係数、すなわち、７*１０^−６Ｋ^−１と非常に良好に合致するわけではないため、封止材料１０が厚さ約２００μｍの層で設けられる。モリブデンは、浸食性イオン化（塩）充填剤に対して耐性があるため、封止材料１０によって塩充填剤から完全に保護する必要がない。図４の実施形態では、封止材料は、約１８００℃の融点を有し、透光性気密酸化アルミニウム及びモリブデンの両方の平均線形熱膨張係数に近い、約６．５*１０^−６Ｋ^−１の線形熱膨張係数を有するヨウ化ルテニウム、すなわちＲｕ_０．７５Ｂ_０．２５であるため、本質的にランプの永久的な機械的応力レベルが減少される。フィードスルー部構造及び封止材料の優れたハロゲン耐性は、隙間の無い放電容器の製造を可能にする。よって、比較的単純な構造の比較的コンパクトな放電容器が得られる。

図６は、セラミック体２を有する本発明による放電容器３の第４形態を示す。放電容器は、セラミック体の壁３１で放電スペース１１を囲み、前記壁は、孔８１が設けられ、当該孔を通して、放電スペースにイオン化塩充填剤を備えている。放電スペースに前記充填剤が備えられた後、図のように孔は、ＴＧＡ、例えばＭｇ、Ｅｒ及び／又はＺｒドープを持つＡｌ_２Ｏ_３で作られた栓８５で閉じられる。前記栓は、孔に収容された時に放電容器の内壁及び外壁の両方と一体となる寸法を有し、前記栓は、セラミック壁の材料ではなく封止材料１０のみを溶かすレーザー加工を用いて、孔の中に封止材料１０で封止される。封止材料は、ヨウ化ルテニウムのろう付け合金である。前記封止材は、ランプの動作中、壁が比較的高い温度になる場合に、（浸食性）イオン化充填剤に強いので、本発明の封止材料は、誘導ランプに適した放電容器の製造を可能とする。図の中で、放電容器は、放電スペースに配置されていないが、壁の外側に位置決めされている電極４を備える。放電容器は、セラミック体に封止される別個の端部部品がない。

図７Ａ及び図７Ｂには、それぞれヨウ化イリジウム及びヨウ化ルテニウムの相図７５が示されている。相図の興味深い部分は、左側の液相線、すなわち、第２成分のホウ素が約４４原子％未満又は３７原子％未満の金属ホウ化化合物である、なぜならば、材料中にホウ素が多すぎると前記第２成分がセラミック放電容器に拡散する（しすぎる）リスクがあり、前記拡散は、ランプ充填剤による放電容器の腐食への耐性を弱めるリスクがあるからである。安全のためには、従って、ホウ素の上限は４０原子％未満が好ましい。ホウ素が４０原子％未満の封止材料の組成に対して、封止材料の融点はホウ素の量の減少に伴って上昇する。従って、封止材料の要求される融解温度は、第１成分及び少なくとも第２成分の比率を選択することによって、容易に選択することができる。線形熱膨張係数は、前記範囲で比較的わずか、すなわち最大１０％しか変動しない。
［例］

Ｉｒ_ｘＢ_ｙの実験は７０Ｗ Ｔバーナーで行われた（図３を参照）。

Ｉｒ粉末は、３重量％Ｂ−粉末（約３５．５原子％Ｂに対応する）と混合され、小さな環が約１４ｍｇの重さで押された。

７０Ｗ ＣＤＭ Ｔ放電容器（放電容器外径８．４５ｍｍ、壁厚０．８ｍｍ、放電容器本体長１３ｍｍ、延長プラグ外径２．６３ｍｍ、延長プラグ内径０．７７５ｍｍ、プラグ長１４ｍｍ、プラグの延長部１２ｍｍ）が線形炉で封止された。封止工程で、炉の温度は〜２０秒で１６２５℃に上昇し、２５秒まで１６２５℃に維持された。

Ｎｂ，Ｍｏ（Ｗ）及びＷ電極の三重フィードスルー部構造が使用された（Ｎｂは直径７２０μｍで１５．５０ｍｍ長、Ｍｏ（及びＷ）ロッドの直径は３８６μｍ、Ｍｏコイルのワイヤー太は１３９μｍ（全直径６６４μｍ）で９ｍｍ長、Ｗ電極は直径３００μｍのロッドを備え、３ｍｍ長のコイル（１７０μｍを３．５巻）を備える。）。

放電容器は、ＮＴＤ塩（１０ｍｇ（重量％での組成、ＮａＩ：７％、ＴｌＩ：９０％、ＤｙＩ_３：３％））８．５ｍｇ Ｈｇ及び２００ｍｂａｒ ＡｒＫｒで充填されている。

ランプは、垂直燃焼位置で１１時間のオン／１時間のオフモードで動作される。動作時間は１０００時間、そして９０回スイッチをオン／オフする。〜９３Ｖからスタートしたランプ電圧は、５００時間にわたって〜９９Ｖに上昇する。その後の５００時間の９９Ｖで安定した電圧は、封止の漏れが無いことを示している。ランプの１０００時間の寿命でバーナーの黒化は観察されなかった。

従来の特徴を有する現代のランプと比較すると、１以上の封止部１０を備えた本発明によるランプ１は、照明技術特性（カラーポイント）の維持及び安定性等に関して類似する又はより良好な性質を示す。

上記実施形態は、発明を限定するというよりも発明を説明するものであり、当業者では添付の請求項の範囲から離れることなく、多くの代替的な実施形態を設計することができるであろうことに留意されたい。請求項には、括弧の間に配置された参照符号は、請求項を限定するものと解釈されるべきではない。動詞「有する（to comprise）」及びその活用形は、請求項に記載されたそれら以外の要素の存在及びステップを排除するものではない。構成要素に先立つ冠詞「a」又は「an」は、構成要素の複数の存在を排除するものではない。

Claims (15)

1. イオン化充填剤を有する放電空間を囲むセラミック体を有し、前記放電空間が封止材料で気密な態様で封止される放電容器において、当該封止材料が、
   ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、レニウム（Ｒｅ）から成る第１群から選択された少なくとも１つの第１成分を有し、ケイ素（Ｓｉ）、ホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）から成る第２群から選択された少なくとも１つの第２成分を有することを特徴とする、放電容器。
2. 更に、セラミック体に封止された端部と、電極フィードスルー部にはめ込まれた電極とを有し、前記電極フィードスルー部が前記封止材料で前記端部に封止され、前記電極が前記端部から前記放電容器の中に延びることを特徴とする、請求項１に記載の放電容器。
3. 前記放電空間でのセラミック体が孔を有し、当該孔が前記封止材料によって封止されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の放電容器。
4. 前記封止材料が、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１として、ホウ化イリジウム（Ｉｒ_ｙＢ_ｚ）、ホウ化ルテニウム（Ｒｕ_ｘＢ_ｚ）、ホウ化ルテニウム・イリジウム（Ｒｕ_ｘＩｒ_ｙＢ_ｚ）から成るろう付け合金の群から選択されたことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の放電容器。
5. ｚが、０．２＜＝ｚ＜＝０．４（原子分率）の範囲にあり、好ましくは封止材料がＩｒ_０．７Ｂ_０．３、Ｉｒ_０．８Ｂ_０．２、Ｒｕ_０．６５Ｂ_０．３５又はＲｕ_０．７５Ｂ_０．２５であることを特徴とする、請求項４に記載の放電容器。
6. 前記電極フィードスルー部が、ニオビウム（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、レニウム（Ｒｅ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、イリジウム（Ｉｒ）から成る金属の群から選択される封止部を有することを特徴とする、請求項２に記載の放電容器。
7. 前記封止部が、ニオビウム（Ｎｂ），モリブデン（Ｍｏ）、及びレニウム（Ｒｅ）から選択されることを特徴とする、請求項６に記載の放電容器。
8. 前記電極フィードスルー部に沿って隙間が無いことを特徴とする、請求項２に記載の放電容器。
9. 前記端部に延長プラグが無いことを特徴とする、請求項２に記載の放電容器。
10. ２５℃から３００℃の温度範囲にわたって、封止材料が６．５*１０^−６Ｋ^−１＜＝Ｅ＜＝７．０*１０^−６Ｋ^−１の範囲の線形熱膨張係数Ｅを有することを特徴とする、請求項１に記載の放電容器。
11. 前記封止材料の線形熱膨張係数Ｅが、前記放電容器の前記セラミック材料の線形熱膨張係数及び前記封止部の線形熱膨張係数の平均の±０．５*１０^−６Ｋ^−１の範囲にあるように、選択された化合物を前記封止材料が有することを特徴とする、請求項６に記載の放電容器。
12. 前記封止部が一部にあり、前記電極と外部接続部との間に延びることを特徴とする、請求項６に記載の放電容器。
13. 少なくとも２つの外部電気接続部を有し、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載された放電容器を有し、当該放電容器は少なくとも２本の電極を有し、各電極がそれぞれの前記外部電気接続部と接続される、電気ランプ。
14. ルテニウム（Ｒｕ），イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、オスミウム（Ｏｓ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、レニウム（Ｒｅ）、タンタル（Ｔａ）から成る第１群から選択された少なくとも１つの第１成分を有し、ケイ素（Ｓｉ）、ホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）から成る第２群から選択された少なくとも１つの第２成分を有し、更に、少なくとも第１群及び／又は第２群から選択された第３成分を有する、封止材料。
15. 放電容器内における請求項１４に記載の封止材料の使用。