JP2508159B2 - 金属蒸気放電灯 - Google Patents
金属蒸気放電灯Info
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- JP2508159B2 JP2508159B2 JP29504887A JP29504887A JP2508159B2 JP 2508159 B2 JP2508159 B2 JP 2508159B2 JP 29504887 A JP29504887 A JP 29504887A JP 29504887 A JP29504887 A JP 29504887A JP 2508159 B2 JP2508159 B2 JP 2508159B2
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- Japan
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- arc tube
- discharge lamp
- iodide
- tube
- dysprosium
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、透光性アルミナ管を発光管として用いた金
属蒸気放電灯の改良に関し、特に発光管に封入する一種
以上の金属ハロゲン化物の改良に関する。
属蒸気放電灯の改良に関し、特に発光管に封入する一種
以上の金属ハロゲン化物の改良に関する。
［従来の技術］ 従来より一般照明用光源として屋内及び屋外に使用さ
れている石英製発光管を用いた金属蒸気放電灯は、発光
管に封入する金属ハロゲン化物により発光放射スペクト
ルのうち黄色−青色領域に集中した放射が得られ、赤色
の放射が少ないために演色性が悪いということはよく知
られている。
れている石英製発光管を用いた金属蒸気放電灯は、発光
管に封入する金属ハロゲン化物により発光放射スペクト
ルのうち黄色−青色領域に集中した放射が得られ、赤色
の放射が少ないために演色性が悪いということはよく知
られている。
そこで、発光管内金属ハロゲン化物の封入量及び発光
管動作温度等を適正に制御することにより、高い蒸気圧
を有する金属ハロゲン化物を封入することが可能とな
り、演色性及び発光効率の両方を改善しうるようになっ
た。
管動作温度等を適正に制御することにより、高い蒸気圧
を有する金属ハロゲン化物を封入することが可能とな
り、演色性及び発光効率の両方を改善しうるようになっ
た。
このようにして改善した実用性の高い放電灯として、
発光管内にヨウ化ディスプロシウム及びヨウ化タリウム
を封入した放電灯、又はヨウ化ナトリウム、ヨウ化タリ
ウム及びヨウ化インジウムを封入した放電灯等が知られ
ている。
発光管内にヨウ化ディスプロシウム及びヨウ化タリウム
を封入した放電灯、又はヨウ化ナトリウム、ヨウ化タリ
ウム及びヨウ化インジウムを封入した放電灯等が知られ
ている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、前記した放電灯においても、その放射
スペクトルは本質的に赤色部に強い発光ラインを有する
ものではなく、特に前者のヨウ化ディスプロシウムを封
入した放電灯の場合発光管端部温度を高めることによ
り、分子発光形に特有な半値幅の狭い近接した線状スペ
クトル又は帯状スペクトルを有し、赤色部に非常に幅の
広い連続スペクトルを生じさせることが可能となるが、
発光管温度をより高めなければならず、発光管材料であ
る石英が熱的影響を受け短寿命化及びその発光色にバラ
ツキが生じやすい等の欠点があった。
スペクトルは本質的に赤色部に強い発光ラインを有する
ものではなく、特に前者のヨウ化ディスプロシウムを封
入した放電灯の場合発光管端部温度を高めることによ
り、分子発光形に特有な半値幅の狭い近接した線状スペ
クトル又は帯状スペクトルを有し、赤色部に非常に幅の
広い連続スペクトルを生じさせることが可能となるが、
発光管温度をより高めなければならず、発光管材料であ
る石英が熱的影響を受け短寿命化及びその発光色にバラ
ツキが生じやすい等の欠点があった。
又、後者の場合は原子スペクトル発光形であるために
発光管端部温度を前者ほど高める必要はないが、赤色部
に発光する金属ハロゲン物のスペクトルはなく、ヨウ化
ナトリウムの発光によって色温度を低下せしめ、効率を
高めているがそのために演色性は低くなっている。そこ
で、この種放電灯の演色性を高めるために610nm及び670
nmに強い発光スペクトルを有するヨウ化リチウムを封入
すると発光管材料の石英をリチウムイオンが透過し、リ
チウム発光が短時間のうち消滅して発光特性が変化した
り、石英とリチウムが容易に反応してついには発光管リ
ークが生じる欠点がある。
発光管端部温度を前者ほど高める必要はないが、赤色部
に発光する金属ハロゲン物のスペクトルはなく、ヨウ化
ナトリウムの発光によって色温度を低下せしめ、効率を
高めているがそのために演色性は低くなっている。そこ
で、この種放電灯の演色性を高めるために610nm及び670
nmに強い発光スペクトルを有するヨウ化リチウムを封入
すると発光管材料の石英をリチウムイオンが透過し、リ
チウム発光が短時間のうち消滅して発光特性が変化した
り、石英とリチウムが容易に反応してついには発光管リ
ークが生じる欠点がある。
そこで、従来より、石英に代えて高圧ナトリウムラン
プの発光管材料として使用されている透光性アルミナ管
を用い、その両端には導電性サーメットエンドキャップ
を耐ハロゲン性の封着材を介して気密に封止し構成して
なる発光管を用いることが特開昭55−76563号公報等に
記載されている。
プの発光管材料として使用されている透光性アルミナ管
を用い、その両端には導電性サーメットエンドキャップ
を耐ハロゲン性の封着材を介して気密に封止し構成して
なる発光管を用いることが特開昭55−76563号公報等に
記載されている。
このような放電灯の発光管を製造する場合、透光性ア
ルミナ管及び導電性エンドキャップ等の発光管構成材料
及びその構造等の制約により、一般的な石英製発光管の
ように、十分な加熱排気工程をとることができないため
に発光管内のガス状態が完全とはいえないものとなるの
が普通であり、始動電圧が高いものとなる。
ルミナ管及び導電性エンドキャップ等の発光管構成材料
及びその構造等の制約により、一般的な石英製発光管の
ように、十分な加熱排気工程をとることができないため
に発光管内のガス状態が完全とはいえないものとなるの
が普通であり、始動電圧が高いものとなる。
後記する本発明の実施例に示すような発光管のよう
に、特に排気管がなく発光管封止と同時に排気も行なう
ような構造のランプにおいて、封止時に発生した不純ガ
スが発光管に封じ込められる可能性があり始動電圧の上
昇が顕著である。
に、特に排気管がなく発光管封止と同時に排気も行なう
ような構造のランプにおいて、封止時に発生した不純ガ
スが発光管に封じ込められる可能性があり始動電圧の上
昇が顕著である。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、透光性ア
ルミナ管の端部に導電性サーメットキャップを封着した
発光管内に金属ハロゲン化物として、少なくともヨウ化
ディスプロシウムとヨウ化タリウム及び所定量のヨウ化
リチウムを封入することにより、本質的に赤色発光を有
する原子スペクトル形放電灯の始動電圧等の電気的特性
が優れているばかりでなく、演色性及び発光効率等の発
光特性が優れており、又発光管リーク等の恐れがない長
寿命の放電灯を提供することを目的とする。
ルミナ管の端部に導電性サーメットキャップを封着した
発光管内に金属ハロゲン化物として、少なくともヨウ化
ディスプロシウムとヨウ化タリウム及び所定量のヨウ化
リチウムを封入することにより、本質的に赤色発光を有
する原子スペクトル形放電灯の始動電圧等の電気的特性
が優れているばかりでなく、演色性及び発光効率等の発
光特性が優れており、又発光管リーク等の恐れがない長
寿命の放電灯を提供することを目的とする。
［作用］ 本発明に係る金属蒸気放電灯は、発光管内に少なくと
もディスプロシウム及びタリウムのヨウ化物と、ヨウ化
リチウムと水銀とを放電灯点灯時に封入した全量が蒸気
となるような一定量を含み、更にリチウムによる発光管
封着部の侵蝕に抗して熱力学的安定性を計るために過剰
のディスプロシウムあるいはタリウムを封入するもので
ある。
もディスプロシウム及びタリウムのヨウ化物と、ヨウ化
リチウムと水銀とを放電灯点灯時に封入した全量が蒸気
となるような一定量を含み、更にリチウムによる発光管
封着部の侵蝕に抗して熱力学的安定性を計るために過剰
のディスプロシウムあるいはタリウムを封入するもので
ある。
ヨウ化ディスプロシウムあるいはヨウ化タリウムの原
子スペクトルに610nm及び670nmのリチウムの原子スペク
トルが加わることにより赤色の演色性が高くなるばかり
でなく、所定量のヨウ化リチウムを封入することにより
始動電圧が低い放電灯が得られる。
子スペクトルに610nm及び670nmのリチウムの原子スペク
トルが加わることにより赤色の演色性が高くなるばかり
でなく、所定量のヨウ化リチウムを封入することにより
始動電圧が低い放電灯が得られる。
また、本発明に係る放電灯の金属ハロゲン化物のうち
ヨウ化リチウムの所定量は、発光管内容積1cm3当り0.02
mg〜2.6mgである。
ヨウ化リチウムの所定量は、発光管内容積1cm3当り0.02
mg〜2.6mgである。
［実施例］ 以下本発明に係る一実施例を第１図に基づき説明す
る。
る。
図中１は透光性アルミナ管２の端部をアルミナとタン
グステンからなる導電性サーメットエンドギャップ３を
封着材４を介し気密に封止した発光管であり、このサー
メットキャップの発光管内面の中心部には先端にタング
ステンコイルを巻回したタングステンによりなる電極心
棒５が埋設固定され、又キャップの外面にはタングステ
ン、モリブデン等からなるリード棒６が埋設固定されて
いる。
グステンからなる導電性サーメットエンドギャップ３を
封着材４を介し気密に封止した発光管であり、このサー
メットキャップの発光管内面の中心部には先端にタング
ステンコイルを巻回したタングステンによりなる電極心
棒５が埋設固定され、又キャップの外面にはタングステ
ン、モリブデン等からなるリード棒６が埋設固定されて
いる。
そして発光管内には、ヨウ化ディスプロシウム、ヨウ
化タリウム、ヨウ化リチウム及びディスプロシウムと水
銀が所定量封入してあり、又始動用希ガスとしてアルゴ
ンガスが所定量封入してある。
化タリウム、ヨウ化リチウム及びディスプロシウムと水
銀が所定量封入してあり、又始動用希ガスとしてアルゴ
ンガスが所定量封入してある。
ここでヨウ化リチウムの所定封入量について説明す
る。
る。
ヨウ化リチウムの量が0.02mg未満の場合は、第２図に
示すように、半サイクルに一回の50NS幅のパルス電圧に
て始動電圧が4,000V以下の実用上良好な始動電圧が得ら
れず又、始動電圧も急激に上昇することがわかる。
示すように、半サイクルに一回の50NS幅のパルス電圧に
て始動電圧が4,000V以下の実用上良好な始動電圧が得ら
れず又、始動電圧も急激に上昇することがわかる。
一方、2.6mgを超えた場合は、発光管の化学的不安定
性、即ち発光管構成材料であるアルミナ管、封着材及び
サーメットキャップとの反応が過剰となり所望の寿命を
維持できず、発光管リーク等が生じて短寿命となる。
性、即ち発光管構成材料であるアルミナ管、封着材及び
サーメットキャップとの反応が過剰となり所望の寿命を
維持できず、発光管リーク等が生じて短寿命となる。
このように、ヨウ化リチウムの封入量を所定の範囲内
とすることにより、発光管構成材料であるアルミナ管、
封着材及びサーメットキャップとの化学平衡を安定に維
持することができると同時に、放電灯の始動電圧を低下
することができる。
とすることにより、発光管構成材料であるアルミナ管、
封着材及びサーメットキャップとの化学平衡を安定に維
持することができると同時に、放電灯の始動電圧を低下
することができる。
次に、本発明に係る具体的な実施例について比較例と
共に説明する。
共に説明する。
発光管寸法として管内径8.4mm、アーク長15mmでその
内容積が約1.2ccの発光管内に、ヨウ化ディスプロシウ
ム4.0mg、ヨウ化タリウム1.2mg、ヨウ化リチウム0.4m
g、ディスプロシウム金属0.1mg及び水銀9.0mgと共にア
ルゴンガスを60toor封入した放電灯を管入力150Wで点灯
したその分光分布特性は第３図に示す通りであった。こ
の放電灯の初期光束は12,000lmで発光効率は80.0lm/w、
その色温度は5,000Kであり、半サイクルに一回の50NS幅
のパルスにて始動電圧が3,000Vといった特性が得られ
た。
内容積が約1.2ccの発光管内に、ヨウ化ディスプロシウ
ム4.0mg、ヨウ化タリウム1.2mg、ヨウ化リチウム0.4m
g、ディスプロシウム金属0.1mg及び水銀9.0mgと共にア
ルゴンガスを60toor封入した放電灯を管入力150Wで点灯
したその分光分布特性は第３図に示す通りであった。こ
の放電灯の初期光束は12,000lmで発光効率は80.0lm/w、
その色温度は5,000Kであり、半サイクルに一回の50NS幅
のパルスにて始動電圧が3,000Vといった特性が得られ
た。
そして5,000時間点灯後の分光分布特性の変化も少な
くかつ光束維持率は74％であった。
くかつ光束維持率は74％であった。
次に、比較例として前記同様に構成した発光管内にヨ
ウ化ディスプロシウム4.0mg、ヨウ化タリウム1.2mg、ヨ
ウ化リチウム0.01mg、ディスプロシウム金属1.0mg及び
水銀9.0mgと共にアルゴンガスを60toor封入した放電灯
を管入力150Wで点灯したところ、この放電灯の初期光束
は11,500lmで発光効率は76.7lm/w、その色温度は5,100K
であったが、その始動電圧は5,300Vと高く、特殊な始動
装置が必要であり実用上問題があった。
ウ化ディスプロシウム4.0mg、ヨウ化タリウム1.2mg、ヨ
ウ化リチウム0.01mg、ディスプロシウム金属1.0mg及び
水銀9.0mgと共にアルゴンガスを60toor封入した放電灯
を管入力150Wで点灯したところ、この放電灯の初期光束
は11,500lmで発光効率は76.7lm/w、その色温度は5,100K
であったが、その始動電圧は5,300Vと高く、特殊な始動
装置が必要であり実用上問題があった。
更に、比較例として前記同様に構成した発光管内にヨ
ウ化ディスプロシウム4.0mg、ヨウ化タリウム1.2mg、ヨ
ウ化リチウム3.5mg、ディスプロシウム金属1.0mg及び水
銀9.0mgと共にアルゴンガスを60toor封入した放電灯を
管入力150Wで点灯したところ、この放電灯の初期光束は
9,900lmで発光効率は66.0lm/w、その色温度は4,600Kで
あり、又その始動電圧は2,700Vであった。そして5,000
時間点灯後の光束維持率は70％と比較的高いものであっ
たが、点灯後の色特性の変化が大きく5,000時間点灯後
の色温度は6,100Kと高いものとなった。
ウ化ディスプロシウム4.0mg、ヨウ化タリウム1.2mg、ヨ
ウ化リチウム3.5mg、ディスプロシウム金属1.0mg及び水
銀9.0mgと共にアルゴンガスを60toor封入した放電灯を
管入力150Wで点灯したところ、この放電灯の初期光束は
9,900lmで発光効率は66.0lm/w、その色温度は4,600Kで
あり、又その始動電圧は2,700Vであった。そして5,000
時間点灯後の光束維持率は70％と比較的高いものであっ
たが、点灯後の色特性の変化が大きく5,000時間点灯後
の色温度は6,100Kと高いものとなった。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明に係る金属蒸気
放電灯は、少なくともヨウ化ディスプロシウム及びヨウ
化タリウムと、所定量のヨウ化リチウムを封入すること
により、始動電圧が低く、又演色性が高く発光効率が優
れているばかりでなく、長寿命の透光性アルミナ管と導
電性サーメットキャップとよりなる発光管を用いた放電
灯を得ることができ、その産業上の価値は大きい。
放電灯は、少なくともヨウ化ディスプロシウム及びヨウ
化タリウムと、所定量のヨウ化リチウムを封入すること
により、始動電圧が低く、又演色性が高く発光効率が優
れているばかりでなく、長寿命の透光性アルミナ管と導
電性サーメットキャップとよりなる発光管を用いた放電
灯を得ることができ、その産業上の価値は大きい。
第１図は本発明に係る一実施例を示す放電灯の発光管を
示す一部縦断側面図、第２図はヨウ化リチウムの封入量
と始動電圧との関係を示す特性図、第３図は本発明に係
る実施例の放電灯の分光分布特性図である。
示す一部縦断側面図、第２図はヨウ化リチウムの封入量
と始動電圧との関係を示す特性図、第３図は本発明に係
る実施例の放電灯の分光分布特性図である。
Claims (1)
- 【請求項１】透光性アルミナ管の端部を導電性サーメッ
トキャップで封着した発光管内に、水銀及び始動用希ガ
スと共に少なくともディスプロシウム及びタリウムのヨ
ウ化物と、発光管内容量1cm3当り0.02mg〜2.6mgのヨウ
化リチウムを封入したことを特徴とする金属蒸気放電
灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29504887A JP2508159B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 金属蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29504887A JP2508159B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 金属蒸気放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01137557A JPH01137557A (ja) | 1989-05-30 |
| JP2508159B2 true JP2508159B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=17815644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29504887A Expired - Lifetime JP2508159B2 (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 金属蒸気放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2508159B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6047341B2 (ja) | 2012-08-29 | 2016-12-21 | 株式会社日立製作所 | 伝導冷却式永久電流スイッチ及び超電導線材の製造方法 |
-
1987
- 1987-11-25 JP JP29504887A patent/JP2508159B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01137557A (ja) | 1989-05-30 |
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