JPH0357141A - 金属蒸気放電灯の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、金属またはその化合物が封入された発光管を
備えた金属蒸気放電灯の製造方法に関するものである． ［従来の技術］ 封入物質として金属ハロゲン化物を用いることにより、
高効率・高演色性の放電灯が得られることが知られてお
り、種々の金属ハロゲン化物を組み合わせた金属蒸気放
電灯が開発されている。

金属ハロゲン化物のような吸湿性の大きいものを封入′
＋ｙＪｘとして用いる場合、金属ハロゲン化物が吸湿し
た状態で発光管内に封入すると、発光管に水分を持ち込
むことになり、放電灯の放電開始電圧の上昇、光束維持
率の低下などの悪影響をもたらす． このように、発光管内への水分の混入については特に注
意する必要があり、従来から水分の混入を防止した金属
ハロゲン化物の封入手段が種々考えられている。この手
段のいくつかについて説明する。

一つの方法として、真空に排気しながら加熱し脱ガス処
理をする方法がある。この方法は、封入物質が入った発
光管を真空に排気しながら、加熱脱ガス処理を封入物質
（金属ハロゲン化物）が蒸発しない程度（金属ハロゲン
化物の融点以下の温度）に行う。

封入物質が複数種類の場合、蒸気圧の低い封入物、つま
り蒸発させるに必要な温度が高い物質から順次封入して
加熱脱ガス処理を行う。この場合は封入物質の種類だけ
同一工程を繰り返すことになる。例えば、封入物質とし
て沃化ナトリウムと沃化タリウムを用いた場合は、まず
最初に沃化ナトリウムを封入し、真空に排気しなから５
５０’Ｃ程度に加熱し脱ガス処理を行う。次に沃化タリ
ウムを封入し２５０’Ｃ程度で同一の処理を行う。

このように、この方法では、封入物質の種類が増えた場
合には工程数が増えるという欠点がある．さらに、この
方法では、一番目に入れた封入物質を脱ガス処理した後
に、二番目の封入物質を入れて脱ガス処理を行う時の温
度が、最初に脱ガス処理をした温度よりも低い温度であ
るために、二番目の封入物質から出てきた不純ガス（水
分等）が一番目の封入物質に吸着したものは、十分に脱
ガスできないという欠点がある。また、加熱温度が高す
ぎると封入物質が蒸発や昇華してしまい、発光管内に封
入すべき量が一定にならないとか、真空排気装置を封入
物質で汚してしまったりするという欠点がある． 最近、効率や演色性あるいは色温度を高めるために、金
属蒸気放電灯に用いる発光物質として、希土類金属のハ
ロゲン化物が用いられている。この希土類金属のハロゲ
ン化物は、希土類金属とハロゲンとの結合が弱く、脱ガ
ス処理のため加熱すると、ハロゲンと希土類金属が分離
されやすく、加熱処理は適さない。

別の方法として蒸留精製法がある。この方法は真空排気
しながら発光管内の封入物質を加熱し、排気管に設けた
冷却部に、加熱によって蒸発または昇華した封入物質を
再結晶させ、その蒸発または昇華から再結晶までの間に
不純ガスや水分を排気し、所定量の水銀や不活性ガスを
封入後、排気管の再結晶した封入物質の排気装置側をチ
ップオフし、その後、この再結晶した封入物質を再度加
熱し、発光管内に移動させる方法である。

この方法では、冷却部の温度制御が難しく、低すぎると
水分などもこの冷却部で再結晶した封入物質に付着した
り、高すぎると封入物質が全部再結晶せずに真空排気系
に排気されてしまい、発光管内に封入する封入物質が一
定にならない。また、真空排気系を封入物質で汚染する
ことになる。

さらに、再結晶した部分を再度加熱し、発光管内へ封入
物質を移動させる時に、封入物質の全量がうまく発光管
内に移動しないこともあり、封入物質量が一定しないと
いう欠点もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記欠点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、発光管内へ封入する封入物質
の脱ガス処理を加熱することなく行うことのできる金属
蒸気放電灯の製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するため、発光管に接続された
排気管の一部に枝管を設け、この枝管の内部に発光管内
に封入すべき封入物質、例えば金属ハロゲン化物を収容
すると共に、排気管を介して発光管及び枝管に不活性ガ
スを導入し、該枝管部分で無電極放電を起こさせ、この
放電により電離した不活性ガスイオンを前記封入物質に
衝突させ、封入物質の表面に吸着している不純ガスを放
出させ、放出した不純ガスを不活性ガスと共に真空排気
することにより、封入物質の脱ガス処理を威したもので
ある． 〔実施例〕 第１図は本発明の一実施例を説明するための発光管部分
の簡略図で、石英等で形戒された発光管１内には、その
両端に一対の電極２．２が配設され、発光管１の両端部
はモリブデン箔３を介して気密封着されている。そして
、ｔ極２はそれぞれモリブデン箔３を介して外部導入線
４に接続されている．また、発光管ｌは発光管１に接続
された排気管５を介して真空排気装置（図示せず）に接
続されている。排気管５の一部には枝管６が設けられ、
この枝管６の内部には、発光管ｌ内に封入すべき封入物
ｗ７が所定量入れられている．なおこの枝管６は封入物
質の種類等によって複数本設けても良い。

次に、本実施例に係る製造工程を説明する。

般的な金属蒸気放電灯の製造工程は、真空排気工程、電
極及び発光管の加熱脱ガス工程、所定量の不活性ガス及
び封入物質の封入工程及び封止工程より威るが、本実施
例では封入物質の封入工程を下記のように威したもので
ある． 上記排気管５に接続された真空排気装置（図示せず）に
設けられた不活性ガス導入装置（図示せず）より、排気
管５を介して発光管１及び枝管６に不活性ガスを導入す
る．次に、枝管６にテスラコイルの先端部（図示せず）
または高周波電源に接続されている誘導コイル（図示せ
ず）を当て、放電（無電極放Ｔ！１）を行わせながら真
空排気を行う．この放電により電離した不活性ガスイオ
ンが封入物質に衝突し、封入物質の表面に吸着している
不純ガス（水分等）を放出させる。放出した不純ガス（
水分等）は不活性ガスと共に真空排気される．例として
不活性ガスにアルゴンガスを用いた場合、アルゴンの封
入圧力は１　０　Ｔｏｒｒ以上が望ましい。また、この
工程は数回繰り返した方が望ましい。

このように、封入物質の処理工程（放電洗浄による脱ガ
ス処理）を、従来から行われている一般的な金属蒸気放
電灯の製造工程中に導入することにより、封入物質の脱
ガス（特に水分除去）処理が良好になり、また、従来か
ら行われている封入物質の加熱処理に比べて処理工程も
簡単で、かつ、封入物質が加熱されることによる蒸発等
もなく安定した封入量を得ることができた。

放電開始電圧については、吸湿性が強いアルミニウムの
ハロゲン化物を封入した金属蒸気放電灯を試作した結果
、本実施例に係る処理工程を導入しない場合は、電圧印
加時に２ＫＶの高圧パルスを数サイクルにわたり同時に
印加する方式で、印加電圧が４００Ｖ以下では放電を開
始しなかったが、本実施例に係る処理工程を導入した場
合、４００Ｖ以下で放電を行うことができた。

次に、本発明に係る枝管６の異なる実施例について説明
する。第２図（ａ）は前記実施例で示したものであるが
、テスラコイル等によりこの枝管６部分を放電させた場
合、排気管５に面している封入物質７の表面ζこは不活
性ガスイオンが当たりやすく、不純ガスの放出も起きや
すい．しかし、枝管６の封してある側にある封入物質７
については、不活性ガスイオンも当たりにくく、当たっ
たとしても放出された不純ガスが再度封入物質７に吸着
する可能性がある。

そこで、第２図０）に示すように、枝管６の先端部に平
坦な底面を有する放電洗浄部８を設け、この洗浄部８に
封入物質７を入れる。このようにす，ると、封入物質７
は同図（ａ）に示すように重なり合うこともなく、広い
面積が不活性ガスにさらされることになり、テスラコイ
ル等によって放電させた場合、不活性ガスイオンが封入
物質７の多くの面に当たることになるので、不純ガスを
放出させる効果が大きい。また、第２図（Ｃ）に示すよ
うに、前記放電洗浄部８の底面に針状の突起９を多数設
け、封入物質７を突起９で浮かすようにすれば更に良い
．なお、放電洗浄部８の形状は、封入物質７の量及び形
状に応して適宜変形しても良いのは勿論である． 第３図は本発明に係る枝管６の更に異なる実施例を示す
もので、枝管６の先端に二股管ｌＯを設け、この二股管
１０は内部にオーリングシールを有する気密接続管１１
を介して枝管６に接続されており、二股管１０は気密接
続管１１、枝管６、排気管５を介して接続された真空排
気装置（図示せず）により真空排気をすることができる
．また、二股管１０は内部にオーリングシールを有する
気密接続管１１を介して枝管６に接続されているので、
真空状態で回転が可能である。

このようにＩ戒された二股管ＩＯの部分に不活性ガスを
満たし、テスラコイル等で放電を起こさせながら真空排
気を行う際に、封入物質７が入っている二股管部１０ａ
が上側（図においては符号１０ｂで示す位置）になるよ
うに回転させ、不活性ガスが放電している空間、つまり
下側に来る二股管部１０ｂ内に封入物質７を落下させる
。この放電が行われている空間を封入物質７が落下中に
、封入物質７の表面が不活性ガスイオンの衝突によって
不純ガスが放出される。第１図に示す実施例と比較する
と、封入物質７の表面が均一に放電洗浄されることにな
る。

第４図は更に異なる実施例を示すもので、前記第３図に
示す二股管１０をＴ字管に変更したものである．この場
合も、前記実施例と同様に、Ｔ字管１０の一方１０ａに
封入物質７を入れておき、不活性ガスを満たし、テスラ
コイル等で放電を起こさせながら真空排気を行う際に、
封入物質７が入っているＴ字管部１０ａが上側に来るよ
うに回転させる．このようにすることにより、放電が行
われている空間を封入物質７が回転することになり、封
入物質７の表面が不活性ガスイオンの衝突によって不純
ガスが放出される。

なお、本発明に係る技青部分の形状は、上記二股管やＴ
字管に限定されないのは勿論であり、要は、封入物質の
枝管部分をテスラコイル等で放電させる際に、技青部分
を回転させることにより、枝管内に封入されている封入
物質を移動させ、封入物質の表面に均一に不活性ガスイ
オンを衝突させ、不純ガスを放出させる構戒であればよ
い。さらに、枝管の構戒次第では、枝管内に封入されて
いる封入物質を移動させ、封入物質の表面に均一に不活
性ガスイオンを衝突させ、不純ガスを放出させる構或は
、上記のような枝青部分の回転に限定される必要はなく
、例えば枝管の先端に設けた放電洗浄部を放電時にスイ
ングさせる構成でもよい． 〔発明の効果〕 本発明は上記のように、封入物質の放電洗浄による脱ガ
ス処理工程を、従来から行われている一般的な金属蒸気
放電灯の製造工程中に導入することにより、封入物質の
脱ガス（特に水分除去）処理が良好になり、また、従来
から行われている封入物質の加熱処理に比べて処理工程
も簡単で、かつ、封入物質が加熱されることによる蒸発
等もなく安定した封入量を得ることができる金属蒸気放
電灯の製造方法を提供できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための発光管部分
の簡略図、第２図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ上
記枝管の一例を示す簡略図、第３図及び第４図はそれぞ
れ本発明の異なる実施例を説明するための発光管部分の
簡略図である． １・・・発光管、５・・・排気管、６・・・枝管、７・
・・封入物質、８・・・放電洗浄部、９・・・突起、１
０・・・二股管（Ｔ字管）．

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属蒸気放電灯の製造工程の一部に、発光管に接
   続された排気管の一部から分岐した枝管の内部に、発光
   管内に封入すべき封入物質を収容すると共に、排気管を
   介して発光管及び枝管に不活性ガスを導入し、該枝管部
   分で無電極放電を起こさせ、この放電により電離した不
   活性ガスイオンを前記封入物質に衝突させ、封入物質の
   表面に吸着している不純ガスを放出させ、放出した不純
   ガスを不活性ガスと共に真空排気する製造工程を導入し
   たことを特徴とする金属蒸気放電灯の製造方法。
2. （２）前記枝管の先端部に平坦な底面を有する放電洗浄
   部を設け、該洗浄部に封入物質を収容したことを特徴と
   する請求項１記載の金属蒸気放電灯の製造方法。
3. （３）前記放電洗浄部の底面に針状の突起を多数設け、
   封入物質を突起で浮かすようにしたことを特徴とする請
   求項２記載の金属蒸気放電灯の製造方法。
4. （４）金属蒸気放電灯の製造工程の一部に、発光管に接
   続された排気管の一部から分岐した枝管の先端に放電洗
   浄部を設け、該洗浄部に発光管内に封入すべき封入物質
   を収容すると共に、排気管を介して発光管及び洗浄部に
   不活性ガスを導入し、洗浄部で無電極放電を起こさせる
   際に、洗浄部内の封入物質を移動させ、封入物質の表面
   に均一に不活性ガスイオンを衝突させ、封入物質の表面
   に吸着している不純ガスを放出させ、放出した不純ガス
   を不活性ガスと共に真空排気する製造工程を導入したこ
   とを特徴とする金属蒸気放電灯の製造方法。
5. （５）前記放電洗浄部は、前記枝管の先端に該枝管の管
   軸を中心に回転自在に設けられた二股管で構成され、該
   二股管の一方に発光管内に封入すべき封入物質が収容さ
   れ、該二股管部分で無電極放電を起こさせる際に二股管
   を回転させるものである請求項４記載の金属蒸気放電灯
   の製造方法。
6. （６）前記二股管がＴ字管である請求項５記載の金属蒸
   気放電灯の製造方法。