JPH10208694A - 金属蒸気放電灯 - Google Patents
金属蒸気放電灯Info
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Abstract
な放電電極を備えた金属蒸気放電灯を提供すること。 【解決手段】 水銀および希ガスと共に、加熱されて気
体になり放電による励起エネルギーを受けて発光する発
光物質を、放電電極10を具備した透光性を有する発光
管内に封入した金属蒸気放電灯において、前記放電電極
10を金属炭化物や金属ホウ化物の如き共有結合性の強
い材料で形成したことを特徴とするものである。なお、
前記放電電極10は、金属炭化物あるいは金属ホウ化物
に金属粉を混合したもので構成しても、あるいは金属粉
に加えて仕事関数の小さい金属化合物をさらに混合した
もので構成してもよい。
Description
にその発光管に具備される放電電極に関するものであ
る。
一例を示すもので、石英ガラス等の耐熱性のある透光性
材料で形成された発光管1の両端に放電電極2a,2b
が対向して配設され、両放電電極2a,2bは封止部3
a,3bに封入されたモリブデン箔4a,4bに接続さ
れている。このモリブデン箔4a,4bは、発光管1の
支持も兼ねる支持導線5a,5bに接続されており、発
光管1は固定具6a,6bを介して支持導線5a,5b
に固定され、支持導線5a,5bは口金7を介して点灯
回路(図示せず)に接続される。また、発光管1 内には
希ガス、水銀及び発光物質が適量封入されており、発光
管1を被う外管8内には、真空または不活性ガスが封入
されている。この種の金属蒸気放電灯は、点灯させる
(発光管内で放電させる)ことにより発光管温度が上昇
し、蒸発した発光材料の中の金属原子が励起され発光が
起こる。
電灯では、タングステンからなる放電電極が用いられて
いる。タングステンが用いられる理由は、その融点が3
410℃という高融点である点である。金属蒸気放電灯
の点灯中、放電電極は非常に高温になるが融点を越える
ことはない(融点を越えないように電極の設計を行なっ
ている)。
管内に封入された発光材料と反応したり、また、発光材
料と発光管との反応および輸送現象により、発光管を構
成している成分が電極と反応したりする。その反応によ
り電極材料のタングステンは他の元素との合金を作り、
その結果、合金の融点は低くなり、通常の点灯でも蒸発
し、発光管の黒化や電極の変形が生じる。
的に安定で融点の高い金属酸化物を放電電極材料とした
ものが特開平6−132018号公報に示されている。
しかし、発光材料に希土類金属の化合物を用いた場合、
電極部の温度が高いので、金属酸化物と希土類金属とが
反応し、複合酸化物を作り、金属酸化物電極の変形が生
じる。
されたもので、その目的とするところは、点灯中の高温
状態でも反応が起こらない安定な放電電極を備えた金属
蒸気放電灯を提供することにある。
本発明は、水銀および希ガスと共に、加熱されて気体に
なり放電による励起エネルギーを受けて発光する発光物
質を、放電電極を具備した透光性を有する発光管内に封
入した金属蒸気放電灯において、前記放電電極を金属炭
化物や金属ホウ化物の如き共有結合性の強い材料で形成
したことを特徴とするものである。
は金属ホウ化物に金属粉を混合したもので構成しても、
あるいは金属粉に加えて仕事関数の小さい金属化合物を
さらに混合したもので構成してもよい。
の大きな違いは、電極を形成する材料の性質による。金
属酸化物はイオン結合性の強い材料であり、金属炭化物
や金属ホウ化物は共有結合性の強い材料である。イオン
結合性と共有結合性を比べると、共有結合性を示す材料
の方が化学的にも熱的にも安定である。
合、希土類金属はイオン反応性の強い材料であるので、
イオン結合性の強い金属酸化物とは容易に反応を起こ
し、希土類金属と金属酸化物に含まれている金属との複
合酸化物を形成する。
ることにより、点灯中の高温の状態でも、反応性の高い
希土類金属とも反応せず、長寿命の金属蒸気放電灯を提
供することができる。
ので、放電灯が点灯中に電極を流れる電流による電極部
の電力消費を低減する為に、金属炭化物電極を作る時
に、金属粉を混合して焼成することによって電気抵抗が
小さい金属炭化物電極を作成することができる。金属ホ
ウ化物は電気抵抗は小さいが、金属粉を混合することに
よって、さらに電気抵抗が下がり、電流が流れた時に生
じる損失が低減する。
小さい物質(例えば、アルカリ土類金属酸化物、アルカ
リ金属酸化物、希土類金属酸化物)を混入することによ
り、放電灯の始動性能の向上が図れる。
一実施形態を示す断面図であり、放電電極10は金属炭
化物で構成されており、その電極10はタングステン棒
11を介して前述のモリブデン箔4a,4b(図2参
照)にそれぞれ接続されている。なお、上記タングステ
ン棒11は、電極10と同一材料を用い、電極10と一
体成形してもよい。また、金属蒸気放電灯の他の構成
は、図2に示す従来の構成と同様であるので説明を省略
する。
ニウム(HfC)の粉末を成形後、焼成したものであ
り、その製法は、タングステン棒11を挟み込む状態で
電極部10を炭化ハフニウム(HfC)によって成形
後、焼成したものである。また、発光管1(図2参照)
内には、水銀40mg、アルゴンガス30Torr、発光材
料としてヨウ化スカンジウム(ScI3 )4mg、ヨウ
化ナトリウム(NaI)16mgが封入されている。な
お、比較例として、電極のみ通常のタングステンを用い
た同一仕様の放電灯も作成した。なお、いずれも250
Wである。
W用の点灯回路を用いて6000時間点灯させたとこ
ろ、光束維持率は、実施例1では79%、比較例では5
2%であった。また、比較例では発光管内面に黒化が認
められたが、実施例1では黒化は殆ど認められなかっ
た。点灯中のランプ電圧は、実施例1では136V、比
較例では129Vであった。
電極10を金属ホウ化物であるホウ化ハフニウム(Hf
B)としたことである。かかるランプを上記同一点灯回
路で6000時間点灯させたところ、光束維持率は83
%であった。
ニウム(HfC)によって電極部10を形成する時に、
金属粉末としてニッケル(Ni)(HfCに対して5w
t%)を混合して成形後、焼成したものである。
0時間点灯させたところ、光束維持率は78%であり、
点灯中のランプ電圧は125Vであった。実施例1のラ
ンプと実施例3のランプのランプ電圧の違いは、電極部
10の電気抵抗の差(実施例3によって改善された)に
よるものと考えられる。因みに、実施例2の電極10に
実施例3と同様にニッケル(Ni)を混入したところ、
ランプ電圧は126Vから122Vへ低下した。
成時に、仕事関数の小さい金属化合物として酸化バリウ
ム(BaO)を5wt%混合したものである。始動性の
測定については、電源電圧が200V用の点灯回路にラ
ンプを接続し、電源電圧を徐々に上昇させて、ランプが
放電を開始した電圧を始動電圧とした。結果を表1に示
す。なお、表1において、実施例1’,2’,3’は、
それぞれ実施例1,2,3ににおける電極作成時に酸化
バリウム(BaO)を混合した本実施例を示す。また、
表1において、○印は始動した場合、×印は始動しない
場合を示す。
を混合した本実施例に係る電極は、始動性に関して効果
があることが確認できた。
炭化物や金属ホウ化物の如き共有結合性の強い材料で形
成したことにより、長期にわたり化学的に安定な電極を
提供することができ、長寿命の金属蒸気放電灯を提供す
ることができる。
気抵抗の小さい放電電極が得られ、点灯中に電極を流れ
る電流による電極部の電力消費の低減が図れる。さら
に、金属粉に加えて仕事関数の小さい金属化合物を混合
することにより、放電灯の始動性能の向上が図れる。
図である。
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】 水銀および希ガスと共に、加熱されて気
体になり放電による励起エネルギーを受けて発光する発
光物質を、放電電極を具備した透光性を有する発光管内
に封入した金属蒸気放電灯において、前記放電電極を共
有結合性の強い材料で形成したことを特徴とする金属蒸
気放電灯。 - 【請求項2】 前記共有結合性の強い材料が金属炭化物
である請求項1記載の金属蒸気放電灯。 - 【請求項3】 前記共有結合性の強い材料が金属ホウ化
物である請求項1記載の金属蒸気放電灯。 - 【請求項4】 前記放電電極に金属粉を混合したことを
特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の金
属蒸気放電灯。 - 【請求項5】 前記放電電極に仕事関数の小さい金属化
合物を混合したことを特徴とする請求項1乃至請求項4
のいずれかに記載の金属蒸気放電灯。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00812697A JP3648900B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 金属蒸気放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00812697A JP3648900B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 金属蒸気放電灯 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10208694A true JPH10208694A (ja) | 1998-08-07 |
JP3648900B2 JP3648900B2 (ja) | 2005-05-18 |
Family
ID=11684607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00812697A Expired - Fee Related JP3648900B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 金属蒸気放電灯 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3648900B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009055123A1 (de) * | 2009-12-22 | 2011-06-30 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 81543 | Keramische Elektrode für eine Hochdruckentladungslampe |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP00812697A patent/JP3648900B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009055123A1 (de) * | 2009-12-22 | 2011-06-30 | Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 81543 | Keramische Elektrode für eine Hochdruckentladungslampe |
JP2013515337A (ja) * | 2009-12-22 | 2013-05-02 | オスラム ゲーエムベーハー | 高圧放電ランプ用のセラミック電極 |
US8581493B2 (en) | 2009-12-22 | 2013-11-12 | Osram Ag | Ceramic electrode for a high-pressure discharge lamp |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3648900B2 (ja) | 2005-05-18 |
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