JPH07315863A - 石英ガラス及び石英ガラス製部品を有する電球 - Google Patents

石英ガラス及び石英ガラス製部品を有する電球

Info

Publication number
JPH07315863A
JPH07315863A JP7149666A JP14966695A JPH07315863A JP H07315863 A JPH07315863 A JP H07315863A JP 7149666 A JP7149666 A JP 7149666A JP 14966695 A JP14966695 A JP 14966695A JP H07315863 A JPH07315863 A JP H07315863A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
quartz glass
cerium
praseodymium
fluorescence
doped
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7149666A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3993650B2 (ja
Inventor
Manfred Deisenhofer
ダイゼンホーフアー マンフレート
Dieter Meiss
マイス デイーター
Ekkehard Messner
メスナー エケハルト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH filed Critical Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Publication of JPH07315863A publication Critical patent/JPH07315863A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3993650B2 publication Critical patent/JP3993650B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/06Glass compositions containing silica with more than 90% silica by weight, e.g. quartz
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • C03C4/08Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths
    • C03C4/085Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths for ultraviolet absorbing glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7774Aluminates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/30Vessels; Containers
    • H01J61/302Vessels; Containers characterised by the material of the vessel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/40Devices for influencing the colour or wavelength of the light by light filters; by coloured coatings in or on the envelope
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S501/00Compositions: ceramic
    • Y10S501/90Optical glass, e.g. silent on refractive index and/or ABBE number
    • Y10S501/905Ultraviolet transmitting or absorbing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/131Glass, ceramic, or sintered, fused, fired, or calcined metal oxide or metal carbide containing [e.g., porcelain, brick, cement, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 紫外線スペクトル範囲に透明性を出来るだけ
有せず、紫外線によって誘発可能な可視光スペクトル範
囲の螢光を出来るだけ放出せず、さらに高圧放電ランプ
用の放電管又は外管の製造及びハロゲン白熱電球用のガ
ラス球の製造に適する、紫外線吸収ドーピング材を備え
た石英ガラスを提供する。 【構成】 紫外線吸収ドーピング材の螢光を抑制するた
めに、石英ガラスにさらに螢光を抑制する物質をドープ
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線を吸収するドー
ピング材を有し、この紫外線を吸収するドーピング材
が、可視光スペクトル範囲に位置し紫外線によって誘発
可能である螢光を有する石英ガラス、及びこの石英ガラ
スから成る構成要素を備えた電球に関する。
【0002】特に、本発明は、高圧放電ランプ用の放電
管、外管及びハロゲン白熱電球のガラス球の製造に使用
されるドープされた石英ガラスに関する。
【0003】
【従来の技術】高い熱的負荷のために高圧放電ランプ用
の放電管を製造するための材料としては光透過性セラミ
ックスの他に石英ガラスのみが問題になっている。約9
9.99モル%がケイ酸から構成された純石英ガラスは
何れにしても光に対してもまた紫外線に対しても透明で
ある。従って、健康に有害な紫外線を十分に減衰させる
ための措置が講ぜられなければならない。ランプから放
出された紫外線を十分に減少させることは放電管製造に
使用される石英ガラスが紫外線吸収ドーピング材を備え
ることである。ドーピング物質の選定や濃度の選定の際
には、例えば、粘性、光透過率(同様にガラスの着色)
及び結晶化傾向のような石英ガラスの物理特性がドーピ
ングによって望ましくない方向に変化しないことに注意
しなければならない。ドーピング物質としては就中セリ
ウムが適切であることが実際に示されており、このセリ
ウムは酸化物、ケイ酸塩又はアルミン酸塩として石英ガ
ラスを溶解する前に石英粉末に混合される。紫外線の特
に危険な短波長成分を大幅に減衰させるために、しばし
ば酸化チタンの形態の微少なチタン添加物が使用され
る。
【0004】米国特許第5196759号明細書には、
約0.41重量%の純セリウム成分に相当する0.5重
量%以下の酸化セリウムと、さらに酸化チタンとがドー
プされた石英ガラスが記載されている。ヨーロッパ特許
出願公開第0478059号明細書にも同様な石英ガラ
スが開示されている。この石英ガラスは0.1モル%の
二ケイ酸セリウムと0.01モル%の酸化チタンとから
成る紫外線吸収ドーピング材を有している。これは石英
ガラスにおける約0.47重量%の純セリウム成分に相
当する。
【0005】石英ガラスの紫外線吸収ドーピング材に対
する更に高いセリウム濃度は、ヨーロッパ特許出願公開
第0588284号明細書及びまだ未公開であるヨーロ
ッパ特許出願第931122270.9号明細書に開示
されている。より高いセリウムドーピングは肉厚の薄い
管の場合にも有害な紫外線の十分な吸収を保証する。ド
ーピング物質としてここではアルミン酸セリウム及び酸
化チタンが提案されている。
【0006】このセリウム−チタンドーピングによって
石英ガラスの吸収端は約350nmの波長に調整され、
それによって不所望な健康に有害な紫外線に対する石英
ガラスの透明性は許容可能な程度に減少する。何れにし
てもこの石英ガラスは、245nm近辺の波長における
石英ガラスのなお存在する残存透明性を除去するため
に、O2 雰囲気中で何時間もの焼きなまし工程を行うこ
とができる。さらに、セリウムは紫外線によって誘発さ
れる青色の螢光を放出し、この螢光は例えば上記明細書
で述べられているように青色スペクトル範囲における電
球の演色を改善するために利用することができる。自動
車用前照灯に使用される高圧放電ランプの場合、青色光
成分の増大はもちろん好ましくない。さらに、このセリ
ウムの青色螢光は前照灯又は方向性光放出を有する類似
の光学系に使用される電球の場合には邪魔である。とい
うのは、この青色螢光は光円錐の鮮明な明/暗境界をぼ
やけさせてしまう高い散乱光成分を生ずるからである。
このような用途においてはセリウムの螢光を抑制するこ
とが必要である。
【0007】ヨーロッパ特許第0032763号明細書
には、0.1〜3.0重量%のアルカリ金属酸化物と、
0.2〜5.0重量%の希土類金属酸化物と、0〜0.
5重量%のアルカリ土類金属酸化物とを含む紫外線吸収
ドーピング材を含む石英ガラスが記載されている。希土
類金属酸化物としては酸化プラセオジム(PrO2 )も
しくは酸化ユーロピウム(Eu2 3 )、そしてアルカ
リ金属酸化物としては酸化カリウム(K2 O)が実施例
に示されている。希土類金属酸化物は紫外線吸収材とし
て作用し、一方アルカリ金属酸化物は石英ガラス内での
希土類金属酸化物の溶解度を高める。このようにしてド
ープされた石英ガラスは約250nmの波長における吸
収端を有する、即ち250nm以下の波長を持つ放射は
石英ガラス内で吸収され、一方石英ガラスは250nm
より上の波長を持つ放射に対しては透明である。特に、
250nm〜350nmの波長範囲の紫外線はこの石英
ガラスによって殆ど減衰されずに透過する。それゆえ、
この石英ガラスは高圧放電ランプの放電管又は外管用に
は全く適しないか、又はこの石英ガラスはこのドーピン
グ材の他にさらに250nm以上の波長を持つ紫外線を
抑制するための付随的な措置を講ぜられなければならな
い。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、紫外
線スペクトル範囲における透明性を出来るだけ有しない
か又は非常に僅かしか有せず、紫外線によって誘発可能
な可視光スペクトル範囲の螢光を出来るだけ放出しない
か又は非常に僅かしか放出せず、さらに高圧放電ランプ
用の放電管又は外管の製造及びハロゲン白熱電球用のガ
ラス球の製造に適する、紫外線吸収ドーピング材を備え
た石英ガラスを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、発明によれば、石英ガラスが螢光を抑制する物質を
ドープされる。
【0010】本発明の特に有利な構成は請求項2以下に
記載されている。
【0011】本発明による石英ガラスはセリウムを含む
紫外線吸収ドーピング材を持っている。紫外線によって
励起可能なセリウムの青色の螢光を大きく減少させるた
めに、本発明による石英ガラスはさらにプラセオジム又
はプラセオジム化合物をドープされている。ドーピング
物質及びドーピング量は、石英ガラスの吸収端が約35
0nmの波長に位置するように決定され、その結果紫外
線は実際上透過しないか又は許容可能な量しか透過しな
い。石英ガラスへのプラセオジム添加によってセリウム
の螢光は消滅する、すなわち、セリウムの原子スペクト
ルにおける放射性転移に対する転移確率は大きく減少
し、紫外線によって励起されたセリウムイオンの基底状
態への無放射性転移の確率が相応して増大する。プラセ
オジムはセリウムと同様に紫外線を吸収するので、セリ
ウム成分はプラセオジムドーピング材の増大に応じて少
なくすることができ、それによって螢光をさらに低減す
ることができる。セリウム及び特にプラセオジムがアル
ミン酸塩として石英ガラスの溶解前に石英粉末に混合さ
れることは有利である。これらの化合物は酸化物に比べ
て、特に四価の酸化セリウム(Ce2 4 )に比べて、
アルミン酸塩が石英ガラスの溶解時にタングステンるつ
ぼを酸化する酸素を発生しないという利点を有する。さ
らに、アルミン酸塩によって添加されたアルミニウムは
石英ガラス内でのセリウム及び同様にプラセオジムの溶
解度を高め、それゆえ純セリウム成分もしくは純プラセ
オジム成分は、石英ガラスに不均一領域を発生すること
なく又は石英ガラスを失透させることなく、ドープされ
ていない石英ガラスに対して、1.25重量%までにす
ることができる。
【0012】本発明による石英ガラスはさらに短波長の
UV−C範囲における石英ガラスの吸収をより一層改善
する微量のチタンドーピング材を含むことができる。他
方では、図1の測定曲線によれば、セリウム−プラセオ
ジムをドープされた本発明による石英ガラス(測定曲線
2)は特に短波長の紫外線範囲において満足する吸収を
有する。チタンドーピング(図1、測定曲線1)はプラ
セオジムドーピングによって代用することができる。プ
ラセオジムは螢光を抑制するだけでなく、短波長の紫外
線に対する吸収材としても作用する。
【0013】バリウム−ホウ素化合物、例えばメタホウ
酸バリウムを用いた本発明による石英ガラスの付加的な
ドーピングによって、石英ガラスの螢光はさらに低減さ
れる。この添加物によって石英ガラスの粘性も減少す
る。一方ではこれによって石英ガラスは簡単かつ省エネ
ルギーで加工することができ、他方ではホウ酸バリウム
添加物は石英ガラスの熱的耐性を減少させる。それ故こ
の石英ガラスは特に高圧放電ランプの放電管を囲繞する
僅かしか熱負荷を受けない外管用及びハロゲン白熱ラン
プの僅かな負荷を受けるガラス球用に適する。
【0014】
【実施例】次に本発明を複数の実施例に基づいて詳細に
説明する。
【0015】全ての実施例において石英ガラスを溶解す
るための出発材料として、99.9モル%以上がケイ酸
(SiO2 )から成るケイ砂及び/又は水晶が使用され
る。粉末状ドーピング物質が石英ガラスを溶解する前に
ケイ砂もしくは水晶に混合され、出発材料と均質にされ
る。
【0016】第1の実施例においては、ケイ砂もしくは
水晶にドーピング材として1.25重量%のセリウム−
プラセオジムアルミン酸塩(Ce0.4 Pr0.6 Al
3 )が添加される。重量%データは一般に出発材料即
ち石英ガラスを溶解するための原料として使われるケイ
砂もしくは水晶に関係する。セリウム−プラセオジムア
ルミン酸塩化合物におけるセリウム対プラセオジムのモ
ル比はこの実施例の場合2/3である。石英ガラスにお
ける純セリウム成分は従って約0.32重量%、純プラ
セオジム成分は約0.49重量%に計算される。
【0017】図1には、セリウム−チタンをドープされ
た従来技術による石英ガラスの透過特性と、第1の実施
例によるドープされた石英ガラスの透過特性とが200
nm〜800nmのスペクトル範囲における波長に関し
て示されている。調査されたスペクトル範囲はそれゆえ
短波長のUV−C、UV−B、UV−A及び可視光スペ
クトル範囲を含んでいる。透過は縦軸に%で示され、石
英ガラス試料に当たった放射の強度に関係する。石英ガ
ラス試料に当たった放射の約6.5%が反射されるの
で、例えば93.5%透過は、観察した波長において放
射が石英ガラスによって減衰されずに通過することを意
味する。測定曲線1は約0.33重量%の純セリウム成
分に相当する0.5重量%のアルミン酸セリウム(Ce
AlO3 )と0.04重量%の二酸化チタン(Ti
2 )とがドープされた従来技術による石英ガラスの透
過特性を示し、測定曲線2は本発明の第1の実施例によ
るドープされた石英ガラスの透過特性を示す。両石英ガ
ラス試料の肉厚は約1.0mmである。約350nm以
上の可視光スペクトル範囲では、両試料は90%以上の
透過を有する。それに対して、約350nm以下の紫外
線スペクトル範囲の透過は、約245nm〜270nm
の範囲の波長における高くなった残存透過を除くと、5
%以下の値に減少している。セリウム−チタンをドープ
された石英ガラスの場合この残存透過は約25%であ
り、プラセオジム添加に基づく本発明による石英ガラス
試料の場合この残存透過は約15%にすぎない。セリウ
ム−チタンをドープされた従来技術による石英ガラス試
料の場合、245nmにおける一段と高くなったこの残
存透過はO2 焼きなましによって除去することができ
る。この残存透過を除くと、両石英ガラス試料は紫外線
範囲におけるほぼ同じ程度に良好な吸収特性と可視光ス
ペクトル範囲における良好な透過特性とを有している。
両試料間の明確な相違は図4に示された螢光特性に現れ
ている。約25℃〜650℃の全温度範囲において、第
1の実施例によるドープされた石英ガラス(図4、測定
曲線4参照)はセリウム−チタンをドープされた従来技
術による石英ガラス(図4、測定曲線1a)より、両石
英ガラス試料におけるセリウム成分はほぼ同量であるに
もかかわらず、明らかに小さい螢光信号を示している。
プラセオジム添加は従って螢光放射の減衰に寄与する。
【0018】図2には本発明の第2の実施例によるドー
プされた石英ガラスの透過特性が示されている(測定曲
線2)。この石英ガラス試料は約1.0mmの厚みを持
ち、ドーピング材として1.17重量%のセリウム−プ
ラセオジムアルミン酸塩(Ce0.6 Pr0.4 AlO3
を有している。このセリウム−プラセオジムアルミン酸
塩におけるセリウム対プラセオジムのモル比は、第1の
実施例とは異なり3/2である。従って石英ガラスにお
ける純セリウム成分は約0.46重量%、純プラセオジ
ム成分は約0.31重量%に計算される。全体的に少な
いドーピング材濃度にも拘わらず、第2の実施例による
石英ガラスは第1の実施例による石英ガラスより高いセ
リウム含有量を持つ。第1の実施例による石英ガラス試
料の残存透過に比較して第2の実施例による石英ガラス
試料の残存透過が少ないのはこのセリウム含有量が高い
ことに起因すると推測される。約270nmの波長範囲
における残存透過はこの試料(図2)に関しては10%
以下である。約300nm以上の波長では本発明による
両石英ガラス試料の透過特性は大きな相違を示さない。
比較のために、図2には同様に他のセリウム−チタンを
ドープされた従来技術による石英ガラス試料の透過特性
(測定曲線1参照)が示されている。この石英ガラス試
料は1.0重量%のアルミン酸セリウム(CeAl
3 )と0.05重量%の酸化チタン(TiO2 )とが
ドープされている。純セリウム成分はこの場合約0.6
5重量%である。約300nm以上では図2における両
測定曲線は大きな相違を示さない。セリウム−チタンを
ドープされた試料の残存透過(図2、測定曲線1)は短
波長の紫外線範囲へずらされて、約245nmに位置
し、約12%で、第2の実施例による石英ガラス試料の
残存透過(図2、測定曲線2)より僅かに高い。
【0019】第2の実施例による石英ガラス試料の螢光
信号(図4、特性線2)はセリウム−プラセオジムアル
ミン酸塩におけるより高いセリウム含有量及びより大き
いセリウム対プラセオジムのモル比のために本発明の第
1の実施例による石英ガラス試料の螢光信号(図4、特
性線4)より明らかに大きく現れている。他方、第2の
実施例による石英ガラス試料の螢光信号(図4、特性線
2)はセリウム−チタンをドープされた従来技術による
石英ガラス試料の螢光信号(図4、特性線1a、1b)
よりなお明らかに弱い。
【0020】図3には本発明の第3の実施例によるドー
プされた石英ガラスの透過特性が示されている。この石
英ガラス試料は同様に約1.0mmの厚みを持ち、0.
5重量%のアルミン酸セリウム(CeAlO3 )、0.
5重量%の酸化プラセオジム(Pr6 11)、及び0.
05重量%の酸化チタン(TiO2 )の形で出発材料
(ケイ砂もしくは水晶)に石英ガラスを溶融する前に粉
末形態で混合されたセリウム−プラセオジム−チタンド
ーピング材を有する。石英ガラスにおける純セリウム成
分は従ってこの場合には約0.33重量%、純プラセオ
ジム成分は約0.41重量%に計算され、一方純チタン
成分は僅か約0.03重量%である。約300nm以上
の波長に関してはこの石英ガラス試料の透過特性は最初
の両実施例の試料に対して大きな相違を示さない。吸収
端は前述の実施例と同様に約340nm〜350nmの
範囲にあり、そして約270nm近辺の波長において僅
かに高い残存透過が観察される。240nm以下の波長
に関しては石英ガラス試料の透過は付加のチタンドーピ
ングにより無くなる程小さい。この石英ガラス試料の螢
光特性(図4、特性線3)は第1の実施例の螢光特性
(図4、特性線4)とは殆ど同じである。
【0021】第4の実施例においては、セリウム−プラ
セオジム−チタンドーピングの他に、第3の実施例と同
様に、さらにメタホウ酸バリウム(BaB2 4 )をド
ープされた石英ガラスが使用される。第4の実施例のド
ーピング材は0.5重量%のアルミン酸セリウム(Ce
AlO3 )、0.5重量%の酸化プラセオジム(Pr6
11)、0.05重量%の酸化チタン(TiO2 )、及
び1.0重量%のメタホウ酸バリウム(BaB2 4
から構成される。1.0mmの肉厚を持つこの石英ガラ
ス試料の透過特性はほぼ第3の実施例の透過特性に一致
する。というのは、メタホウ酸バリウムは200nm〜
800nmの観察した波長範囲における石英ガラスの透
過特性に極くわずか影響するだけだからである。メタホ
ウ酸バリウム添加によって、石英ガラスの螢光は、この
実施例による石英ガラスの螢光特性を示す図4の特性線
5と第3の実施例による石英ガラス試料の螢光特性を示
す図4の特性線3との比較から明らかなように、大きく
減少する。ランプ点灯にとって重要な約650℃の温度
範囲では第4の実施例による石英ガラス試料の螢光信号
は殆ど完全に消滅している。しかしながら、メタホウ酸
バリウム添加物は石英ガラスの粘性低下をもたらし、そ
れゆえ第4の実施例による石英ガラスは例えば高圧放電
ランプの放電管を囲繞する外管用のような僅かしか熱負
荷を受けないランプ部品として使用することができる。
【0022】図4に示された温度依存性螢光信号は螢光
信号を約2V以下の直流電圧に変換するルミネッセンス
プローブによって測定された。測定試料はそれぞれ炉内
で室温から650℃まで加熱された。温度測定は熱電対
によって比較の対象に成り得る参照試料のところで行わ
れた。セリウムの青色の螢光を励起するために、水銀高
圧ランプの365nm線が利用された。測定された石英
ガラス試料としてそれぞれ1.2mmの肉厚を有し両側
を平面状に研削されてつや出しされた実験室用融成物が
使用される。
【0023】図5は約1100℃〜2400℃の範囲に
おける本発明による2つの石英ガラス試料の粘性の温度
依存性(測定曲線2、3)とドープされていない石英ガ
ラスの粘性の温度依存性(測定曲線1)とを示す。縦軸
には粘性の常用対数がデシパスカル秒(dPa s)の
単位で記入されている。測定曲線2は第3の実施例によ
る石英ガラス試料に関する粘性の温度依存性を示し、測
定曲線3は第4の実施例による石英ガラス試料に関する
粘性の温度依存性を示する。これらの測定は回転粘度計
を用いて行われた。
【0024】図5の測定曲線から分かるように、下側冷
却点(1014.5dPa s)、上側冷却点(1013.0
Pa s)及びリトルトン点(107.6 dPa s)の
ような特徴のある粘性点はドープされた石英ガラス試料
ではより低い温度へずれている。
【0025】第4の実施例による石英ガラス(図5、測
定曲線3)では、比較的低い温度のところに定められた
粘性点により、例えば高圧放電ランプの放電管のような
極めて高い熱負荷を受けるランプ部品の製造に適しない
“軟質”石英ガラスが関係する。この石英ガラスは外管
の製造に使用することができ、この場合低い加工温度の
利点を奏する。図5における測定曲線2は第3の実施例
による石英ガラス試料の粘性特性を示す。この場合に
は、高圧放電ランプの極めて高い熱負荷を受ける放電管
の製造にも適する“硬質”石英ガラスが関係する。実施
例1、2による石英ガラス試料の粘性曲線は測定曲線2
の粘性曲線と類似の経過を有する。これらのガラスも
“硬質”石英ガラスに属し、極めて高い熱負荷を受ける
ランプ部品の製造に利用することができる。
【0026】本発明は上述した実施例に限定されない。
すなわち例えば、実施例1、2によるセリウム−プラセ
オジムアルミン酸塩(Cex Pr1-x AlO3 、但し0
<x<1)におけるセリウム−プラセオジム比は変える
ことができる。さらに、ドーピング材は他の形で石英ガ
ラスに混合することもできる。例えば、セリウム及びプ
ラセオジムはアルミン酸セリウムとアルミン酸プラセオ
ジムとの混合物として又は酸化物もしくはケイ酸塩とし
て石英ガラス溶解のための出発材料に添加することもで
きる。石英ガラスにおけるセリウム成分及びプラセオジ
ム成分の上限値は就中石英ガラス内でのこのドーピング
物質の溶解度と最大許容粘性低下とによって決められ
る。従って、石英ガラスにおける純セリウム成分又はプ
ラセオジム成分の約1.25重量%の上限値は重要であ
る。螢光を抑制しかつ粘性を低下させるメタホウ酸バリ
ウム添加物は、低い加工温度を持つ特に軟らかい石英ガ
ラスが望ましい場合には、約2.0重量%の量まで増加
させることができる。詳細に述べた4つの実施例は特に
優れた用途に選択された例を示すものにすぎない。
【図面の簡単な説明】
【図1】セリウム−チタン(0.5重量%CeAlO3
及び0.04重量%TiO2 )をドープされた従来技術
による石英ガラスの透過曲線と、セリウム−プラセオジ
ムアルミン酸塩(1.25重量%Ce0.4 Pr0.6 Al
3 )をドープされた本発明の第1の実施例による石英
ガラスの透過曲線とを示す特性線図。
【図2】セリウム−チタン(1.0重量%CeAlO3
及び0.05重量%TiO2 )をドープされた従来技術
による石英ガラスの透過曲線と、セリウム−プラセオジ
ムアルミン酸塩(1.17重量%Ce0.6 Pr0.4 Al
3 )をドープされた本発明の第2の実施例に相当する
石英ガラスの透過曲線とを示す特性線図。
【図3】セリウム−プラセオジム−チタン(0.5重量
%CeAlO3 及び0.5重量%Pr6 11及び0.0
4重量%TiO2 )をドープされた本発明の第3の実施
例に相当する石英ガラスの透過曲線を示す特性線図。
【図4】セリウム−チタンをドープされた従来技術によ
る石英ガラスの螢光の温度依存性を表す特性線と、本発
明による第1乃至第4の実施例によるドープされた石英
ガラスの螢光の温度依存性を表す特性線とを示す特性線
図。
【図5】ドープされていない石英ガラスの粘性の温度依
存性を表す特性線と、第3の実施例及び第4の実施例に
相当する本発明による石英ガラスの粘性の温度依存性を
表す特性線とを示す特性線図。
【符号の説明】
図1において: 1 従来技術による石英ガラスの透過特性を示す測定曲
線 2 第1の実施例による石英ガラスの透過特性を示す測
定曲線 図2において: 1 従来技術による石英ガラスの透過特性を示す測定曲
線 2 第2の実施例による石英ガラスの透過特性を示す測
定曲線 図4において: 1a 従来技術による石英ガラスの螢光信号を示す特性
線 1b 従来技術による石英ガラスの螢光信号を示す特性
線 2 第2の実施例による石英ガラスの螢光信号を示す特
性線 3 第3の実施例による石英ガラスの螢光信号を示す特
性線 4 第1の実施例による石英ガラスの螢光信号を示す特
性線 5 第4の実施例による石英ガラスの螢光信号を示す特
性線 図5において: 1 ドープされていない石英ガラスの粘性の温度依存性
を示す測定曲線 2 第3の実施例による石英ガラスの粘性の温度依存性
を示す測定曲線 3 第4の実施例による石英ガラスの粘性の温度依存性
を示す測定曲線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレート ダイゼンホーフアー ドイツ連邦共和国 86450 アルテンミユ ンスター シユターツシユトラーセ 12 (72)発明者 デイーター マイス ドイツ連邦共和国 72076 チユービンゲ ン グメリンシユトラーセ 64 (72)発明者 エケハルト メスナー ドイツ連邦共和国 86391 シユタツトベ ルゲン シユロスアンガー 3

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 紫外線吸収ドーピング材を有し、この紫
    外線吸収ドーピング材は、可視光スペクトル範囲に位置
    して紫外線によって誘発可能な螢光を有する石英ガラス
    において、石英ガラスは螢光を抑制する物質をドープさ
    れていることを特徴とする石英ガラス。
  2. 【請求項2】 紫外線吸収ドーピング材はセリウム又は
    セリウム化合物を含むことを特徴とする請求項1記載の
    石英ガラス。
  3. 【請求項3】 螢光を抑制する物質はプラセオジム又は
    プラセオジム化合物を含むことを特徴とする請求項1又
    は2記載の石英ガラス。
  4. 【請求項4】 螢光を抑制する物質はバリウム及びホウ
    素を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の石英ガ
    ラス。
  5. 【請求項5】 石英ガラスはセリウム−プラセオジムア
    ルミン酸塩(CexPr1-x AlO3 、但し0<x<
    1)をドープされることを特徴とする請求項1ないし3
    の1つに記載の石英ガラス。
  6. 【請求項6】 石英ガラスは、ドープされていない石英
    ガラスに対して、0.1〜1.5重量%のアルミン酸セ
    リウム(CeAlO3 )、0.01〜1.5重量%の酸
    化プラセオジム(Pr6 11)、0〜0.15重量%の
    酸化チタン(TiO2 )及び0〜2.0重量%のメタホ
    ウ酸バリウム(BaB2 4 )をドープされていること
    を特徴とする請求項1ないし5の1つに記載の石英ガラ
    ス。
  7. 【請求項7】 電球の構成部品が請求項1ないし6の1
    つに記載のドープされた石英ガラスから構成されること
    を特徴とする電球。
JP14966695A 1994-05-25 1995-05-24 石英ガラス Expired - Lifetime JP3993650B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4418198.1 1994-05-25
DE4418198A DE4418198A1 (de) 1994-05-25 1994-05-25 Quarzglas und elektrische Lampe mit Bestandteilen aus Quarzglas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07315863A true JPH07315863A (ja) 1995-12-05
JP3993650B2 JP3993650B2 (ja) 2007-10-17

Family

ID=6518908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14966695A Expired - Lifetime JP3993650B2 (ja) 1994-05-25 1995-05-24 石英ガラス

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5589734A (ja)
EP (1) EP0695723B1 (ja)
JP (1) JP3993650B2 (ja)
CA (1) CA2149953C (ja)
DE (2) DE4418198A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11330591A (ja) * 1998-04-03 1999-11-30 Trumpf Lasertechnik Gmbh 高周波励起型ガスレ―ザ―およびガスレ―ザ―のためのレ―ザ―管
JP2013502372A (ja) * 2009-08-21 2013-01-24 モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・インク 医薬品包装用の溶融石英チュービング
JP2013545707A (ja) * 2010-11-30 2013-12-26 オスラム ゲーエムベーハー ランプ組み立てのためのガラス物品

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4317369A1 (de) * 1993-05-25 1994-12-01 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Hochdruckentladungslampe und Herstellungsverfahren für eine Hochdruckentladungslampe
US6136736A (en) * 1993-06-01 2000-10-24 General Electric Company Doped silica glass
CN1051062C (zh) * 1995-10-18 2000-04-05 皇家菲利浦电子有限公司 带有石英玻璃灯容器的电白炽灯
CN1325538A (zh) * 1998-11-13 2001-12-05 熔化照明股份有限公司 内表面涂布稀土氧化物的灯泡
US6906475B2 (en) * 2000-07-07 2005-06-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fluorescent lamp and high intensity discharge lamp with improved luminous efficiency
US20070007897A1 (en) * 2005-07-08 2007-01-11 Billings Garth W Electromagnetic radiation sources and materials for their construction
DE102010062203A1 (de) * 2010-11-30 2012-05-31 Osram Ag Verfahren zur Herstellung von dotiertem Quarzglas
US10895378B1 (en) 2019-12-06 2021-01-19 Raul Torres Decorative electronic lamp
EP4222776A1 (de) * 2020-10-01 2023-08-09 Fachhochschule Münster Material für gasentladungslampen
DE102020125770A1 (de) 2020-10-01 2022-04-28 FH Münster, Körperschaft des öffentlichen Rechts Material für Gasentladungslampen

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1634182A (en) * 1925-05-11 1927-06-28 Chance Brothers & Co Ltd Colorless crookes glass
US3527711A (en) * 1963-04-16 1970-09-08 Owens Illinois Inc Process for preparing rare earth doped luminescent silica glass
US4211758A (en) * 1978-12-26 1980-07-08 Gte Laboratories Incorporated Ceramic compositions and articles prepared therefrom
NL8000298A (nl) * 1980-01-17 1981-08-17 Philips Nv Lamp voorzien van een lampvat uit kwartsglas, kwartsglas en werkwijze voor het bereiden van kwartsglas.
US5039631A (en) * 1990-01-11 1991-08-13 Schott Glass Technologies, Inc. Strengthenable, high non-nd lanthanoid-containing glasses
US5077240A (en) * 1990-01-11 1991-12-31 Schott Glass Technologies, Inc. Strengthenable, high neodymium-containing glasses
ES2069877T3 (es) * 1990-02-05 1995-05-16 Furukawa Electric Co Ltd Vidrio de cuarzo dopado con elemento de tierras raras y su produccion.
NL9002107A (nl) * 1990-09-27 1992-04-16 Philips Nv Lichaam uit met cerium gedoteerd kwartsglas.
JP3270073B2 (ja) * 1991-08-13 2002-04-02 化成オプトニクス株式会社 蛍光ランプ
US5196759B1 (en) * 1992-02-28 1996-09-24 Gen Electric High temperature lamps having UV absorbing quartz envelope
TW226472B (ja) * 1992-06-01 1994-07-11 Gen Electric
JP2511393B2 (ja) * 1992-09-15 1996-06-26 パテント−トロイハント−ゲゼルシヤフト フユア エレクトリツシエ グリユーランペン ミツト ベシユレンクテル ハフツング メタルハライドランプ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11330591A (ja) * 1998-04-03 1999-11-30 Trumpf Lasertechnik Gmbh 高周波励起型ガスレ―ザ―およびガスレ―ザ―のためのレ―ザ―管
JP2013502372A (ja) * 2009-08-21 2013-01-24 モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・インク 医薬品包装用の溶融石英チュービング
JP2013545707A (ja) * 2010-11-30 2013-12-26 オスラム ゲーエムベーハー ランプ組み立てのためのガラス物品

Also Published As

Publication number Publication date
DE4418198A1 (de) 1995-11-30
EP0695723A2 (de) 1996-02-07
DE59506571D1 (de) 1999-09-16
JP3993650B2 (ja) 2007-10-17
CA2149953A1 (en) 1995-11-26
US5589734A (en) 1996-12-31
EP0695723A3 (de) 1996-07-03
CA2149953C (en) 2002-11-12
EP0695723B1 (de) 1999-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6118216A (en) Lead and arsenic free borosilicate glass and lamp containing same
US4361779A (en) Lamp having a lamp vessel made of quartz glass, quartz glass and method of preparing quartz glass
US5572091A (en) Quartz glass with reduced ultraviolet radiation transmissivity, and electrical discharge lamp using such glass
JP3993650B2 (ja) 石英ガラス
HU213843B (en) Glass composition suitable for use in electric lamps, stem manufactured from this glass composition and fluorescent lamp
JP2001048572A (ja) タングステン−ハロゲンランプ外囲器およびフィルタのためのネオジムガラス
HUT67977A (en) Uv absorbing lamp glass used for lamp envelopes and decreased uv emitting lamp
US5680010A (en) Electric incandescent and discharge lamps having doped quartz glass envelopes
JP5947272B2 (ja) ソラリゼーション耐性ホウケイ酸ガラス、並びにガラス管及びランプの製造におけるその使用並びに照射ユニットにおけるその使用
JPH09511733A (ja) ブラックライト青色ランプのランプエンベロープに用いるガラス組成物
JP3727079B2 (ja) ランプ
JP2003226547A (ja) ランプバルブ用アルカリ土類アルミノケイ酸塩ガラス
JP2004315279A (ja) 蛍光ランプ用ガラス
JP3775734B2 (ja) 照明用ガラス組成物およびそれを用いた蛍光ランプ
JP2005515953A (ja) アルカリ土類アルミノケイ酸塩ガラスおよびその使用
JP3818571B2 (ja) Fe−Ni−Co系合金の封着に適したガラス
JP5784138B2 (ja) ランプ組み立てのためのガラス物品
JP4756430B2 (ja) 電灯用ガラス及びその製造方法
US5808411A (en) Fluorescence-suppressed quartz glass, and electric lamp with this quartz glass
JP2007091533A (ja) 蛍光ランプ用ガラス組成物および蛍光ランプ
JP2005267974A (ja) 冷陰極蛍光ランプ用ガラス組成物、冷陰極蛍光ランプおよびバックライトユニット
JP4756429B2 (ja) コンパクト型蛍光ランプ用ガラス及びその製造方法。
JP2004315280A (ja) 蛍光ランプ用ガラス
JP2003073142A (ja) 照明用ガラス組成物
JP2007505459A (ja) アルミニウム酸化物およびセリウム酸化物を有する電灯

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060202

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20060501

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20060511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060801

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060831

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20061128

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20061201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070223

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070412

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070427

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070628

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070727

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110803

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110803

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120803

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120803

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130803

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term