JPH01294346A - 低圧水銀蒸気放電灯 - Google Patents
低圧水銀蒸気放電灯Info
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- JPH01294346A JPH01294346A JP12384988A JP12384988A JPH01294346A JP H01294346 A JPH01294346 A JP H01294346A JP 12384988 A JP12384988 A JP 12384988A JP 12384988 A JP12384988 A JP 12384988A JP H01294346 A JPH01294346 A JP H01294346A
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- Discharge Lamp (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は1発光管の水銀蒸気圧をアマルガムにより制御
するようにした略U字形低圧水銀蒸気放電灯の改良に関
する。
するようにした略U字形低圧水銀蒸気放電灯の改良に関
する。
[従来の技術]
第1図は、一般に広く使用されている管径を細くしたU
字形蛍光ランプの一例を示す。
字形蛍光ランプの一例を示す。
同ランプにおいて、略U字形に折り曲げられた発光管バ
ルブlの内面には蛍光体2が被着されており、両端部に
は熱電子放出電極3を支持したステム4が溶着されてい
る。そして、ステムから延びた排気管5の一方にはアマ
ルガム6が収納され、端部には単一の口金7が溶着され
ている。
ルブlの内面には蛍光体2が被着されており、両端部に
は熱電子放出電極3を支持したステム4が溶着されてい
る。そして、ステムから延びた排気管5の一方にはアマ
ルガム6が収納され、端部には単一の口金7が溶着され
ている。
一般に蛍光ランプに代表される低圧水銀蒸気放電灯は、
点灯中水銀蒸気圧が約0.8 P aのとき供給された
電気エネルギーを紫外線に変換する効率が最大になるこ
とが知られている。
点灯中水銀蒸気圧が約0.8 P aのとき供給された
電気エネルギーを紫外線に変換する効率が最大になるこ
とが知られている。
この値は約40℃の金属水銀の平衡蒸気圧であって1発
光管内の最も温度の低い空間が40℃より高くなるよう
な温度範囲で点灯すると、水銀蒸気圧が前記値を上回る
結果、電気エネルギ−の紫外線への変換効率が悪くなる
等の問題がある。
光管内の最も温度の低い空間が40℃より高くなるよう
な温度範囲で点灯すると、水銀蒸気圧が前記値を上回る
結果、電気エネルギ−の紫外線への変換効率が悪くなる
等の問題がある。
この問題を解決するため、発光管内に金属水銀にかえ水
銀アマルガムを封入して水銀蒸気圧を最適値付近に制御
することが知られており、例えば、実公昭58−210
67号公報に記載されているように、水銀と基体金属で
あるインジウムとビスマスとからなるアマルガムを封入
した低圧水銀蒸気放電灯が開示されている。
銀アマルガムを封入して水銀蒸気圧を最適値付近に制御
することが知られており、例えば、実公昭58−210
67号公報に記載されているように、水銀と基体金属で
あるインジウムとビスマスとからなるアマルガムを封入
した低圧水銀蒸気放電灯が開示されている。
[発明が解決しようとする課題]
一般に、低圧水銀蒸気放電灯の発光管バルブ内にアマル
ガムを存在させる場合、アマルガムは発光管バルブ内壁
に被着された蛍光膜の損償及び点灯姿勢によるランプ特
性の変化を最小限に抑えるため、比較的温度の低い両電
極間を除く空間例えば排気管内等に収納される。
ガムを存在させる場合、アマルガムは発光管バルブ内壁
に被着された蛍光膜の損償及び点灯姿勢によるランプ特
性の変化を最小限に抑えるため、比較的温度の低い両電
極間を除く空間例えば排気管内等に収納される。
そして、この空間の温度は放電灯の仕様により、約80
℃〜150℃に設定されている。
℃〜150℃に設定されている。
そこで、本発明者は種々の実験を行ない放電灯動作中の
電気エネルギーの紫外線への変換効率が最大になる水銀
蒸気圧は、その放電灯の仕様により相違することを見出
した。
電気エネルギーの紫外線への変換効率が最大になる水銀
蒸気圧は、その放電灯の仕様により相違することを見出
した。
特に、本発明を適用する管壁を細くした発光管バルブを
有する低圧水銀蒸気放電灯の場合には、動作中における
水銀蒸気圧がより高い1.0〜1.5 P aのときに
変換効率が最も高くなり、前記したアマルガムを有する
放電灯では水銀蒸気圧の安定値が低すぎて最大光出力を
得ることができなかった。
有する低圧水銀蒸気放電灯の場合には、動作中における
水銀蒸気圧がより高い1.0〜1.5 P aのときに
変換効率が最も高くなり、前記したアマルガムを有する
放電灯では水銀蒸気圧の安定値が低すぎて最大光出力を
得ることができなかった。
[課題を解決するための手段]
本発明は、前記に鑑みてなされたもので比較的高い温度
領域で最適に動作するような組成のアマルガムを封入し
た低圧水銀蒸気放電灯を提供することを目的とする。
領域で最適に動作するような組成のアマルガムを封入し
た低圧水銀蒸気放電灯を提供することを目的とする。
本発明者は、約80℃〜150℃の温度範囲で所要の水
銀蒸気圧を示し、動作温度範囲の広いアマルガムを得る
ために種々の低融点金属の組合せを検討し、本発明を完
成するに至った。
銀蒸気圧を示し、動作温度範囲の広いアマルガムを得る
ために種々の低融点金属の組合せを検討し、本発明を完
成するに至った。
すなわち、本発明は前記低圧水銀蒸気放電灯において、
錫、ビスマス及び銀からなる基体金属に水銀を所定量含
有したアマルガムを封入することを特徴とする。
錫、ビスマス及び銀からなる基体金属に水銀を所定量含
有したアマルガムを封入することを特徴とする。
ここで、第2図は水銀のアマルガム温度と水銀蒸気圧と
の関係を示す図であり、第2図aは金属水銀の温度−水
銀蒸気圧特性を示す曲線であり、同図すは従来のインジ
ウムとビスマスと水銀とからなるアマルガムの温度−水
銀蒸気圧特性を示す曲線であり、同図Cは本発明に係る
錫、ビスマス及び銀からなる基体金属と水銀とからなる
アマルガムの温度−水銀蒸気圧特性を示す曲線である。
の関係を示す図であり、第2図aは金属水銀の温度−水
銀蒸気圧特性を示す曲線であり、同図すは従来のインジ
ウムとビスマスと水銀とからなるアマルガムの温度−水
銀蒸気圧特性を示す曲線であり、同図Cは本発明に係る
錫、ビスマス及び銀からなる基体金属と水銀とからなる
アマルガムの温度−水銀蒸気圧特性を示す曲線である。
なお、前記公知のインジウムとビスマスと水銀との組成
比は原子比で0.48 : 0.48 : 0゜04で
あり、又、本発明に係る基体金属である錫とビスマスと
銀との組成比は共晶組成比に近い原子比で55:41.
5:3.5としかつ水銀と基体金属との比は0.04:
0.96とした。
比は原子比で0.48 : 0.48 : 0゜04で
あり、又、本発明に係る基体金属である錫とビスマスと
銀との組成比は共晶組成比に近い原子比で55:41.
5:3.5としかつ水銀と基体金属との比は0.04:
0.96とした。
第2図から明らかなように、曲gb及びCはアマルガム
温度の上昇と共に水銀蒸気圧が徐々に上昇し、ある温度
領域で一旦下降した後、再び上昇するという特性を示し
ている。
温度の上昇と共に水銀蒸気圧が徐々に上昇し、ある温度
領域で一旦下降した後、再び上昇するという特性を示し
ている。
そして、安定領域の水銀蒸気圧は曲、sbの場合約0.
8 P aであるのに対して、曲aCの場合約1 、8
P aとなり、本発明に係る錫とビスマスと銀とから
なる基体金属と水銀とのアマルガムは水銀蒸気圧の安定
領域が高圧側に改善されていることがわかる。
8 P aであるのに対して、曲aCの場合約1 、8
P aとなり、本発明に係る錫とビスマスと銀とから
なる基体金属と水銀とのアマルガムは水銀蒸気圧の安定
領域が高圧側に改善されていることがわかる。
更に、本発明者は水銀の基体金属に対する比率を検討し
、水銀と銀、ビスマ゛ス及び銀との比は原子比で0.0
05 : 0.995〜0.08:0.92とすること
が望ましいことが分がった。
、水銀と銀、ビスマ゛ス及び銀との比は原子比で0.0
05 : 0.995〜0.08:0.92とすること
が望ましいことが分がった。
水銀が上記比率より多い場合は、水銀蒸気圧の安定領域
が得られなくなり、又、少ない場合は発光管バルブ内壁
に水銀が吸着される現象等により水銀が不足し、放電灯
の寿命期間を通して十分な光出力が得られなくbる。
が得られなくなり、又、少ない場合は発光管バルブ内壁
に水銀が吸着される現象等により水銀が不足し、放電灯
の寿命期間を通して十分な光出力が得られなくbる。
又、錫とビスマスと銀との比率はこれらの金属が安定な
合金を作り易い範囲、即ち原子比で55:41.5:3
.5の共晶付近とすることが望ましく、いずれかの金属
の比率を増加した場合は基体金属の溶融温度が高くなる
結果、水銀蒸気圧の安定な温度範囲が狭くなったり、動
作温度が実用的でない等の問題が生じる。
合金を作り易い範囲、即ち原子比で55:41.5:3
.5の共晶付近とすることが望ましく、いずれかの金属
の比率を増加した場合は基体金属の溶融温度が高くなる
結果、水銀蒸気圧の安定な温度範囲が狭くなったり、動
作温度が実用的でない等の問題が生じる。
[実施例]
以下、本発明に係る実施例を図面を参照にして説明する
。
。
第1図中、略U字形に曲成した発光管バルブ1の外径は
20mm、面電極3間のU字形の距離は約750mmと
し、バルブ内面には蛍光体2として三波長域発光形の希
土類蛍光体、例えば3価ユーロピウムで活性化されたイ
ツトリウム酸化物による赤色蛍光体とセリウム、テルビ
ウムで活性化されたランタンリン酸塩による緑色蛍光体
及び2価のユーロピウムで活性化されたアルカリ土類ハ
ロリン酸塩による青色蛍光体を色温度約5000Kにな
るように混合調整して被着した。
20mm、面電極3間のU字形の距離は約750mmと
し、バルブ内面には蛍光体2として三波長域発光形の希
土類蛍光体、例えば3価ユーロピウムで活性化されたイ
ツトリウム酸化物による赤色蛍光体とセリウム、テルビ
ウムで活性化されたランタンリン酸塩による緑色蛍光体
及び2価のユーロピウムで活性化されたアルカリ土類ハ
ロリン酸塩による青色蛍光体を色温度約5000Kにな
るように混合調整して被着した。
又、排気管5内には原子比でHg:Sn:Bi:Ag=
0.05 : 0.523 : 0.394 : 0.
033としたアマルガム6を約200mg収納し、排気
した後希ガスとしてアルゴンガスを約340Paを封入
して単一口金7を装着した略U字形の蛍光ランプを作製
した。
0.05 : 0.523 : 0.394 : 0.
033としたアマルガム6を約200mg収納し、排気
した後希ガスとしてアルゴンガスを約340Paを封入
して単一口金7を装着した略U字形の蛍光ランプを作製
した。
そして、該ランプを周囲温度25℃で直管形の蛍光ラン
プ40Wに相当するランプ電流0.435Aで水平点灯
したところ、ランプ電力は36W、アマルガムを収納し
である排気管内部の温度は100℃となり、そのときの
ランプ光束は約2,800 Q mであった。
プ40Wに相当するランプ電流0.435Aで水平点灯
したところ、ランプ電力は36W、アマルガムを収納し
である排気管内部の温度は100℃となり、そのときの
ランプ光束は約2,800 Q mであった。
一方、排気管内には原子比でHg:In:Bi=0.0
4 : 0.48 : 0.48としたアマルガムを約
200 m g収納して前記同様に形成した略U字形の
蛍光ランプのランプ光束は約2,700Qmであった。
4 : 0.48 : 0.48としたアマルガムを約
200 m g収納して前記同様に形成した略U字形の
蛍光ランプのランプ光束は約2,700Qmであった。
このように、本発明に係る基体金属と水銀とのアマルガ
ムを用いれば、管径を細くした放電灯おいて、高い安定
領域での水銀蒸気圧により大きい光出力を得ることが可
能となる。
ムを用いれば、管径を細くした放電灯おいて、高い安定
領域での水銀蒸気圧により大きい光出力を得ることが可
能となる。
なお、前記実施例では蛍光ランプの排気管内部に水銀ア
マルガムを収納したが、アマルガムを形成する基体金属
を排気管に収納し、所定量の水銀を別途封入することも
可能である0例えば、水銀の供給源として熱電子放出電
極3の近傍に補助アマルガムを設置した場合は、本発明
に係る低圧水銀蒸気放電灯の始動特性を改善することが
できる。
マルガムを収納したが、アマルガムを形成する基体金属
を排気管に収納し、所定量の水銀を別途封入することも
可能である0例えば、水銀の供給源として熱電子放出電
極3の近傍に補助アマルガムを設置した場合は、本発明
に係る低圧水銀蒸気放電灯の始動特性を改善することが
できる。
又、本発明は前記実施例以外の発光管管径を細くした低
圧水銀蒸気放電灯1例えば電球形蛍光ランプや単位長当
りの電気入力を高くした所謂高出力形殺菌ランプ等にも
適用できる。
圧水銀蒸気放電灯1例えば電球形蛍光ランプや単位長当
りの電気入力を高くした所謂高出力形殺菌ランプ等にも
適用できる。
[発明の効果]
以上説明したように1本発明に係る低圧水銀蒸気放電灯
は、発光管管径が細く高温で動作させる放電灯において
、所定比率範囲内の水銀と基体金属である錫とビスマス
と銀とからなるアマルガムを、該発光管バルブの両電極
間を除く空間に収納したことにより、水銀蒸気圧を適正
に制御でき、光出力を大きくして発光効率を改善するこ
とができる等の利点がある。
は、発光管管径が細く高温で動作させる放電灯において
、所定比率範囲内の水銀と基体金属である錫とビスマス
と銀とからなるアマルガムを、該発光管バルブの両電極
間を除く空間に収納したことにより、水銀蒸気圧を適正
に制御でき、光出力を大きくして発光効率を改善するこ
とができる等の利点がある。
第1図は本発明に係る略U字形の低圧水銀蒸気放電灯の
一例を示す一部縦断側面図、第2図は本発明を説明する
ための金属水銀と各アマルガムの温度−水銀蒸気圧との
関係を示す特性図である。
一例を示す一部縦断側面図、第2図は本発明を説明する
ための金属水銀と各アマルガムの温度−水銀蒸気圧との
関係を示す特性図である。
Claims (3)
- (1)略U字形バルブの端部に一対の熱電子放出電極を
備えこの電極間を除く比較的温度の低い部分に、水銀と
、基体金属である錫とビスマス及び銀とからなるアマル
ガムを収容してなる低圧水銀蒸気放電灯。 - (2)前記アマルガム中の水銀と、基体金属である錫と
ビスマス及び銀との組成比を原子比で0.005:0.
995〜0.08:0.92としてなる請求項第1項記
載の低圧水銀蒸気放電灯。 - (3)前記基体金属中の錫とビスマスと銀との組成比が
原子比で55:41.5:3.5に近似してなる請求項
第1項又は第2項記載の低圧水銀蒸気放電灯。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12384988A JPH01294346A (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 低圧水銀蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12384988A JPH01294346A (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 低圧水銀蒸気放電灯 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01294346A true JPH01294346A (ja) | 1989-11-28 |
Family
ID=14870918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12384988A Pending JPH01294346A (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 低圧水銀蒸気放電灯 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01294346A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104416153A (zh) * | 2013-08-26 | 2015-03-18 | 上海亚尔光源有限公司 | 一种银锡汞合金颗粒及其制备工艺 |
-
1988
- 1988-05-23 JP JP12384988A patent/JPH01294346A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104416153A (zh) * | 2013-08-26 | 2015-03-18 | 上海亚尔光源有限公司 | 一种银锡汞合金颗粒及其制备工艺 |
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