JPH0143815Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ガラス製結合部により管の両端でガ
ラス管と気密に結合しているガラス管および少な
くとも２個の電極から成るガス放電ランプ、特に
閃光管に関する。

〔従来の技術〕

この種のガス放電ランプは例えば「フイリツプ
ス・テヒニツシエ・ルントシヤウ（Philips
Technische Rundschau）」第22巻1960/61、第８
号289−303頁に記載の放電閃光管或いは略称閃光
管として公知であり、今日では最も簡単な場合、
ガラス直管の両端に陽極および陰極をそれぞれ気
密に溶封したものである。一般に陽極はタングス
テンまたはモリブデンから成り、陰極は例えばド
イツ連邦共和国特許出願公告第2332588号公報記
載の如く、放射材およびゲツタ材から成る含浸材
を含む焼結体から成る。ガラス管の封入ガスとし
ては希ガス、特にキセノンがその自然昼光に対向
するスペクトル分布光をもつ点で有効である。多
くの場合外部に配置された点火電極がそれ自体と
陰極との間にできるだけ急激に上昇する電界を作
り、それによつてガラス管に封入されたガス中の
電界に対応する部分がイオン化され、その結果ガ
ス放電が生じる。このガス放電は陽極の方向へ拡
がり、封入ガスの未イオン化部分を排除して陰極
と陽極間の電界が増大し、そこにも電界によるイ
オン化を生じさせ、それによつて陰陽両極間にガ
ス主放電が発生する。陽極がいわゆる「オーバー
ヘツド点弧」のため充分な電圧パルスを得る場合
には、固有の点弧電極がなくてもガス放電を発生
することは可能である。

放電容器として必要な然熱性、耐光性および電
気絶縁性の点からガラス管は石英製または高融点
硬質ガラス、特に硼珪酸ガラス製が有利である。
電極材料または少なくともガラス管内に存在する
本来の電極へ気密に案内される金属導線の材料
は、気密結合部における亀裂を生じないように導
線材料とガラス管の熱膨張係数の差が極小になる
ように選択しなければならない。ガラス管として
硬質ガラスを使用する場合の適合する電極または
少なくとも導入導線としてタングステンを選択す
ること、またはタングステンに適合する組成の硬
質ガラスを選択することは可能である。このよう
な適合ガラスは市販されている石英ガラスの場合
は直接適合させることはできない。この場合、或
いはガラス管として硬質ガラスを使用しかつ本来
の電極に対する導入導線として価格の点から高価
なタングステンでなく例えばニツケル−鉄合金を
使用する場合は、熱膨張係数の整合のために中間
ガラス製結合部を使用しなければならない。更に
熱的に整合された中間ガラスを介する石英製放電
管との導線の気密結合の際、並びに既に整合済の
硬質ガラス製の放電管との導線の気密結合の際に
もガラス製の結合部が必要とされる。

これらの結合部は、ガラス管断面の外径が放電
管の内径よりも小さいときにガラス管断面が導線
上で溶けるか、或いは導線を溶けたガラスで覆う
ことで成立する。いずれも経費のかかる工程を必
要とする。その上さらに気密結合のため、結合個
所におけるガラスが溶け合わねばならない。この
場合かなり高いエネルギーを要するほかに、ガラ
ス内に応力を生じ易くガラスの破壊につながり得
るという不利が存在する。両者ともにガス放電ラ
ンプの寿命に影響を与える。その上放電管内の圧
力の調整は電極間距離を一定に保つことと同様に
極めて因難なことである。

〔考案が解決しようとする課題〕

本考案は、整合硬質ガラスと結合したタングス
テンは他の金属とは異なり熱的整合中間ガラス製
結合部を必要とせず、せいぜい整合硬質ガラス製
結合部を必要とするにすぎないという利点を有す
るが、タングステンの価格がかなり高く、かつタ
ングステンはろう付できないという事実を出発点
としている。本来の電極に対してのみ高耐熱性で
高価な金属を使用し、陰極には焼結体を使用し、
導線には安価な金属を使うという妥協案は熱的整
合中間ガラスを必要とし、経費のかかる工程が避
けられないので、同様に高価な解決策となる。

従つて本考案の課題は、異なる熱膨張係数によ
る影響を受けないガラス管材料および電極導線材
料を選定し、それによつて製造技術上簡単で安価
な解決方法を提供することにある。

電極導線をそれぞれガラス焼結体に通し、その
焼結体でガラス管端を密閉する方法は既に提案さ
れている。熱的整合過程はそれに対応するガラス
焼結体の組成を選ぶことで容易に可能である。こ
のようなガラス焼結体は機械的に安価に生産され
る。これを使用することで公知の中間ガラスを用
いる経費のかかるガラス吹き工程を代用できる。
さらに有利な点は、この種のガラス焼結体の製造
が寸法の正確な任意の形状で可能なことである。
同時に本来の電極の機械的支持をする導線はガラ
ス焼結体内に溶封される。

これはガラス焼結体の製作と同時に行い得る。
ガラス管は最初から最終寸法の許容誤差以内の長
さとされている。ガラス焼結体でガラス管を封鎖
するときに寸法を正確にろう付けまたは貼り合わ
せをすれば、両電極は相互に一義的に定まつた位
置をとる。それによつて燃焼時間、従つてガス放
電の際に放出する光の強さに対する決定的因子が
ガス放電ランプの製造工程で既に正確に設定でき
る。さらにガラス管の封鎖前に最終的長さのガラ
ス管を用いることは、ガラス屑を出さない利点が
ある。

このようなガラス焼結体を用いるガス放電ラン
プの一例として本出願人に係る特許出願がある
（特願昭53−35254号明細書＝特公昭61−57653号
公報）。ここでは電極導線をそれぞれ通されたガ
ラス焼結体はガラス管の端部に陽極側ではガラス
ろう環を介してろう付けされ、陰極側では接着剤
により接着されている。しかしガラス焼結体と電
極導線の熱膨張係数は明らかに異なるためガラス
管と電極導線の熱膨張係数を適合させるため異な
る熱膨張係数を有する複数の層構造を必要として
いる。陰極側にはこのような層構造は使用されて
いないが、これは単に陰極側では陽極側に比して
著しい加熱が生じないからにすぎない。

ガラス焼結体を用いる上記の解決方法に対し
て、本考案は製造工程をさらに簡単化する方法を
提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案によればこの課題は、冒頭に述べた種類
のガス放電ランプにおいて、電極導線をそれぞれ
ガラス製成形体中を通過させ、その際成形体の熱
膨張係数を電極導線のそれと全く同一か少なくと
も同程度とし、成形体はガラス管端その端面でガ
ラスろうによつて封鎖し、成形体とガラス管の熱
膨張係数の差異による機械的応力が成形体とガラ
ス管、成形体と電極導線間の結合部の気密性を損
なわないような形を有することにより達成され
る。

１つの有利な実施態様によれば、成形体は放電
管内に突入するほぼ円錐形の部分を有する。こう
することによりろう付部における半径方向の機械
的応力は極小となる。

成形体内のその他の応力分布により成形体と電
極導線間の結合部に対するその影響は無視できる
ようになる。さらに円錐形とすることは中心合わ
せが簡単となり、ガラスろう付の際ろうがガラス
管内に流れることを防止する。

さらに成形体の円錐状部の外側に円板状部を作
り、放電管の端面側の円板状部の環状縁がろう付
面とされるようにする。円錐状部と円板状部間の
移行部分は環状溝形とするのが有利である。

〔作用効果〕

本考案に使用される成形体をガラスで製作する
ことは焼結体の製作よりもはるかに簡単である。
例えばこれは電極導線の上にガラス毛細管片を単
にかぶせるだけで行われる。これは大量生産の場
合例えば震動台上で行うことができる。加熱炭素
体の中でガラス毛細管片は熱塑性変形を生じ、同
時に導線と溶着する。大量生産は容易に可能であ
る。予め作られた成形体と放電管との結合はガラ
スろう環によつて行われるが、この際成形体およ
びガラス管端のガラスは溶融することはない。

〔実施例〕

本考案によるガス放電ランプの実施例を以下図
面について説明する。

第１図は閃光管として作られたガス放電ランプ
の断面図で、ランプ両端に陰極および陽極が置か
れている。放電管は最も簡単な場合まつすぐなガ
ラス管であるが、必要に応じてＵ字形または円環
とすることもできる。

第２図および第３図はガラス管と電極導線の結
合部に対し本考案による成形体を使用した異なる
実施例を示す断面図である。

第１図において管１は有利には円形断面を有す
る硼珪酸ガラスまたは石英から成り、これは耐熱
性および閃光管としたときの透光性をもたなけれ
ばならない。管１はその両端に円形断面２を有
し、そこにガラスろう環５によつてそれぞれ成形
体３，４がろう付けされている。成形体３，４は
円形断面をもち、その最も厚いところでガラス管
１と同程度の直径となつている。第１図は成形体
３，４の長手方向の断面を示してある。軸方向で
は成形体３，４はそれぞれガラス管内へ突入した
円錐状部をもつている。

成形体３，４はそれぞれ反対方向にも同様に円
錐状部を有している。また成形体３，４はそれぞ
れの軸に電極導線６，７を通している。電極導線
６はガラス管１の内部において陰極８を支持し、
電極導線７はガラス管１の内部におけるその端末
が陽極の役をしている。成形体３，４の軸長、即
ち電極導線６，７と結合している長さは電極導線
６，７の直径の２乃至10倍であるから、この結合
部における気密性および結合部の充分な機械的強
度が保証されている。陰極８は焼結体から成つて
いる。

電極導線６，７はモリブデンまたはニツケル−
鉄−コバルト合金から成り、その熱膨張係数はα
２０／３００＝5.2乃至5.1×10^-6／℃である。ここで20
/
３００は20℃乃至300℃を意味する。成形体３，４は
熱膨張係数α20/300＝5.0×10^-6／℃をもつガラ
ス製である。ガラスろう環５のガラスろうの熱膨
張係数はα20/300＝4.5×10^-6／℃、ガラス管１
のガラスのそれはα20/300＝4.1×10^-6／℃であ
る。成形体３，４、ガラスろう環およびガラス管
１間の熱膨張係数が異なるにも拘らず、熱応力は
成形体３，４の幾何学的形状によつて分割され、
ガラスろう付結合部および成形体と電極導線との
結合部は機械的に安定であり充分な気密性を保持
する。

第２図は別の実施例における成形体９を示す
が、これは軸方向外側が平板状をなしているもの
である。ろう付面としては円錐体の表面ではな
く、ガラス管１の端面２に平行平面的に対向する
環状面１０が使用される。この環状面は、ガラス
ろう環５の高さで成形体９のガラス管内へ突入す
る円錐状部分の上にこれらの軸上外側部に平板を
置くことにより形成されるものである。更に円錐
部はガラス管内側も平らになつているので、縦断
面形状は台形となつている。

さらに別の実施例を第３図に示す。成形体１１
の上述の平板状部と円錐台との中間に環状溝１２
が形成され、その大きさはガラスろうがそれを越
えて拡がらない程度とする。環状溝１２と円錐台
との中間には移行段部１３があり、これによりガ
ラス管１内における成形体の中心定めが容易化さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例として閃光管として
作られたガス放電ランプの原理的構造を示す縦断
面図、第２図および第３図は本考案に使用される
成形体の異なる実施例を示す縦断面図である。 １……ガス放電ランプのガラス管、２……ガラ
ス管端面、３，４，９，１１……成形体、５……
ろう環、６，７……電極導線、８……陰極（焼結
体）、１０……成形体の環状縁、１２……環状溝、
１３……移行段部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 電極導線６，７をそれぞれガラス製成形体
   ３，４，９，１１に通し、その際成形体の熱膨
   張係数が電極導線のそれと全く同一か少なくと
   も同程度とし、成形体３，４，９，１１はガラ
   ス管１をその端面２においてガラスろう環５に
   より密閉しており、成形体３，４，９，１１と
   ガラス管１の熱膨張係数の差異による機械的応
   力が成形体３，４，９，１１とガラス管１およ
   び成形体３，４，９，１１と電極導線６，７と
   の結合部の気密性を損なわないように成形体
   ３，４，９，１１が放電管１の内部へ突入する
   円錐状部をもつことを特徴とするガラス製結合
   部により管の両端でガラス管と気密に結合して
   いる少なくとも２個の電極を備えたガス放電ラ
   ンプ。 ２ 成形体９，１１の円錐状部の外側を円板状部
   とし、放電管１に対向した円板状部の環状縁１
   ０をろう付面とすることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載のガス放電ランプ。 ３ 円錐状部と円板状部との中間に環状溝１２を
   形成することを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第２項記載のガス放電ランプ。