JPS5842587B2 - ホウデントウヨウデンキヨク - Google Patents
ホウデントウヨウデンキヨクInfo
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- JPS5842587B2 JPS5842587B2 JP50011713A JP1171375A JPS5842587B2 JP S5842587 B2 JPS5842587 B2 JP S5842587B2 JP 50011713 A JP50011713 A JP 50011713A JP 1171375 A JP1171375 A JP 1171375A JP S5842587 B2 JPS5842587 B2 JP S5842587B2
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- electrode
- electron
- emitting
- barium
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、水銀および希ガスを封入した高圧水銀灯な
どの高圧金属蒸気放電灯に用いる電極に関するもので、
更に詳しくはこの電極に塗布される電子放出性物質の改
良に関するものである。
どの高圧金属蒸気放電灯に用いる電極に関するもので、
更に詳しくはこの電極に塗布される電子放出性物質の改
良に関するものである。
高圧水銀灯などの高圧金属蒸気放電灯の電極には、一般
に、点灯開始を容易ならしめると共に、点灯動作中充分
な電子放射を与えるため、電極を構成する部材に電子放
出性物質が焼付等の方法によって固着されたものが用い
られる。
に、点灯開始を容易ならしめると共に、点灯動作中充分
な電子放射を与えるため、電極を構成する部材に電子放
出性物質が焼付等の方法によって固着されたものが用い
られる。
この電子放出性物質としては、従来よりバリウムのタン
グステン酸塩（Ｂａ３ＷＯ６）もしくはバリウム、スト
ロンチウム、カルシウムのタングステン酸塩（Ｂａ２−
ＸＳｒＸＣａＷＯ６但しＸの値は０−０．５）と酸化ト
リウムの混合物が用いられている。
グステン酸塩（Ｂａ３ＷＯ６）もしくはバリウム、スト
ロンチウム、カルシウムのタングステン酸塩（Ｂａ２−
ＸＳｒＸＣａＷＯ６但しＸの値は０−０．５）と酸化ト
リウムの混合物が用いられている。
今、電子放出性物質としてＢａ２ＣａＷＯ６を用いた場
合について、その機能を説明すると、高圧金属蒸気放電
灯の点灯動作中は、放電電流によって電極が加熱され、
Ｂａ２ＣａＷＯ６は次式で表わされる反応によシ遊離バ
リウムを生成する。
合について、その機能を説明すると、高圧金属蒸気放電
灯の点灯動作中は、放電電流によって電極が加熱され、
Ｂａ２ＣａＷＯ６は次式で表わされる反応によシ遊離バ
リウムを生成する。
この遊離バリウムは電極部材上を表面拡散して電極先端
に達し、電極先端から放電アークを維持するに十分な電
子放射を行なわしめる。
に達し、電極先端から放電アークを維持するに十分な電
子放射を行なわしめる。
しかしながらＢ ａ ２ Ｃａ Ｗ Ｏａを単体で用い
た場合、遊離バリウムの生成量が多すぎるため、電極か
らのバリウムの蒸発がさかんになシ、放電灯の発光管の
管壁黒化が甚だしく、放電灯の光束劣化が犬となる欠点
がある。
た場合、遊離バリウムの生成量が多すぎるため、電極か
らのバリウムの蒸発がさかんになシ、放電灯の発光管の
管壁黒化が甚だしく、放電灯の光束劣化が犬となる欠点
がある。
従来、酸化トリウムを混合するのは、遊離バリウムの生
成を抑制し、電極先端へのバリウムの供給を適度に保つ
ことによって黒化を防止することを目的とするものであ
る。
成を抑制し、電極先端へのバリウムの供給を適度に保つ
ことによって黒化を防止することを目的とするものであ
る。
しかしながら、酸化トリウムは、アルファ線及びガンマ
線を放出する放射性同位元素トリウムの酸化物であり、
放射性物質取扱基準に準じた取扱いをしなければならな
い。
線を放出する放射性同位元素トリウムの酸化物であり、
放射性物質取扱基準に準じた取扱いをしなければならな
い。
従って電子放出物質に酸化トリウムを添加した混合物を
取扱う作業は、放射線から人体を保護するための遮へい
板、放射線取扱い専用ゴム手袋などを使用し、充分な換
気設備の下に行なわなければならないため、その取扱い
が不便であり、かつ、作業能率の低下は避けられない。
取扱う作業は、放射線から人体を保護するための遮へい
板、放射線取扱い専用ゴム手袋などを使用し、充分な換
気設備の下に行なわなければならないため、その取扱い
が不便であり、かつ、作業能率の低下は避けられない。
この発明は、上記従来の欠点を改良するためになされた
もので、遊離バリウム生成抑制剤とｌ〜で酸化ベリリウ
ム、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム、
酸化スカンジウム、酸化ガドリニウム、酸化ジスプロシ
ウムのうち少なくても１種を３〜６０重量％添加した電
子放出性混合物を用いることにより、その取扱いを容易
ならしめたものである。
もので、遊離バリウム生成抑制剤とｌ〜で酸化ベリリウ
ム、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム、
酸化スカンジウム、酸化ガドリニウム、酸化ジスプロシ
ウムのうち少なくても１種を３〜６０重量％添加した電
子放出性混合物を用いることにより、その取扱いを容易
ならしめたものである。
第１図は代表的な放電灯の構成を示す図で、透明石英ガ
ラスで形成された発光管１の内部には適量の水銀および
アルゴンガスが封入され、その両端部に主電極２ ａ
、２ ｂが対向して設けられ、発光管１の両端部に封着
されたモリブデン箔４ａ。
ラスで形成された発光管１の内部には適量の水銀および
アルゴンガスが封入され、その両端部に主電極２ ａ
、２ ｂが対向して設けられ、発光管１の両端部に封着
されたモリブデン箔４ａ。
４ｂを介してそれぞれ導線６ａｊ６ｂに接続される。
また発光管１の一方の端部には始動を容易にするための
補助電極３が設けられ、モリブデン箔５を介して導線７
に接続される。
補助電極３が設けられ、モリブデン箔５を介して導線７
に接続される。
第２図は２ ａ ｔ ２ ｂの構成を示す縦断面図で、
８はタングステン等の耐熱性金属で形成された電極芯線
、９は芯線８に巻回した内側コイルで、その一部分は粗
に巻回し、内側コイル９の外側に巻回した外側コイル１
０との間に形成した間隙内に電子放出性物質１１を充填
し焼付固着させたものである。
８はタングステン等の耐熱性金属で形成された電極芯線
、９は芯線８に巻回した内側コイルで、その一部分は粗
に巻回し、内側コイル９の外側に巻回した外側コイル１
０との間に形成した間隙内に電子放出性物質１１を充填
し焼付固着させたものである。
この発明に係る電極は、上記従来の電極と同様の構成を
有し、電子放出性物質１１として、上記この発明に係る
電子放出性混合物を用いたものである。
有し、電子放出性物質１１として、上記この発明に係る
電子放出性混合物を用いたものである。
この電子放出性混合物を電極に固着保持せしめる方法と
しては、電子放出性混合物の粉末をニトロセルローズラ
ッカと共に酢酸ブチルなどの溶剤に懸濁させ、その懸懸
液を内側コイル９の粗に巻回した部分に、筆塗りあるい
は浸漬によって塗布又は充填し、不活性ガス、水素、あ
るいは真空中で高温加熱することにより、固着させるこ
とができる。
しては、電子放出性混合物の粉末をニトロセルローズラ
ッカと共に酢酸ブチルなどの溶剤に懸濁させ、その懸懸
液を内側コイル９の粗に巻回した部分に、筆塗りあるい
は浸漬によって塗布又は充填し、不活性ガス、水素、あ
るいは真空中で高温加熱することにより、固着させるこ
とができる。
この発明に係る電子放出性混合物の添加物である酸化ベ
リリウム、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリ
ウム、酸化スカンジウム、酸化ガドリニウム、酸化ジス
プロシウムなどの耐熱性酸化物は、Ｂ ａ３ ｗｏ６
もしくはＢａ２−ｘｓ ｒＸＣａＷｑから遊離バリウム
が過度に生成されるのを抑制する機能を有するものであ
るが、この抑制作用は、これら耐熱性酸化物の粒子を上
記電子放出性物質の粒子の間に分散せしめることにより
、電子放出性物質の粒子と電極構成部材であるタングス
テンコイル９又は１０とが接触する面積を減少させ、コ
イル９又は１０の界面におけるバリウムの生成を抑制す
るためと考えられる。
リリウム、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリ
ウム、酸化スカンジウム、酸化ガドリニウム、酸化ジス
プロシウムなどの耐熱性酸化物は、Ｂ ａ３ ｗｏ６
もしくはＢａ２−ｘｓ ｒＸＣａＷｑから遊離バリウム
が過度に生成されるのを抑制する機能を有するものであ
るが、この抑制作用は、これら耐熱性酸化物の粒子を上
記電子放出性物質の粒子の間に分散せしめることにより
、電子放出性物質の粒子と電極構成部材であるタングス
テンコイル９又は１０とが接触する面積を減少させ、コ
イル９又は１０の界面におけるバリウムの生成を抑制す
るためと考えられる。
この抑制効果を行なわしめるために混入する耐熱性酸化
物は、Ｂ ａ３ ｗｏ６ｔ Ｂ ａ２ Ｘ Ｓ ｒｘ
ＣａＷＯ６などと反応し難い物質であることが不可欠
の要件である。
物は、Ｂ ａ３ ｗｏ６ｔ Ｂ ａ２ Ｘ Ｓ ｒｘ
ＣａＷＯ６などと反応し難い物質であることが不可欠
の要件である。
さもなくば、上記電極への焼付固着時の高温加熱、ある
いは放電灯点灯中の高温な電極動作温度により、上記電
子放出性物質が添加した耐熱酸化物と反応して他の化合
物を形成し、そのため電極先端へのバリウムの供給速度
が変わり、放電灯の管電圧、寿命のばらつきなどの不良
を発生する。
いは放電灯点灯中の高温な電極動作温度により、上記電
子放出性物質が添加した耐熱酸化物と反応して他の化合
物を形成し、そのため電極先端へのバリウムの供給速度
が変わり、放電灯の管電圧、寿命のばらつきなどの不良
を発生する。
この発明に係る酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸
化ランタン、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化ガ
ドリニウム、酸化ジスプロシウムは上記条件に合致し、
Ｂａ３ＷＯ６もしくはＢａ２−Ｘ５ｒＸＣａＷＯ６とこ
れら耐熱酸化物との混合粉末を高温加熱した後、Ｘ線回
折で調べたところ、いずれも反応しないことが確かめら
れた。
化ランタン、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化ガ
ドリニウム、酸化ジスプロシウムは上記条件に合致し、
Ｂａ３ＷＯ６もしくはＢａ２−Ｘ５ｒＸＣａＷＯ６とこ
れら耐熱酸化物との混合粉末を高温加熱した後、Ｘ線回
折で調べたところ、いずれも反応しないことが確かめら
れた。
上記の電子放出性物質に添加する酸化ベリリウム、酸化
マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化スカ
ンジウム、酸化ガドリニウム、酸化ジスプロシウムの量
は３〜６０重量％が適当である。
マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化スカ
ンジウム、酸化ガドリニウム、酸化ジスプロシウムの量
は３〜６０重量％が適当である。
添加量が３％より少ないと遊離バリウムの生成抑制効果
が小さく、又６０％を越えると遊離バリウムの生成が極
めて少なくなり、電極の電子放出能が低下し、実用的で
ない。
が小さく、又６０％を越えると遊離バリウムの生成が極
めて少なくなり、電極の電子放出能が低下し、実用的で
ない。
以下具体的実施例について説明する。
上記電極芯線８として直径１．２山のタングステン線を
、内側コイル９、外側コイル１０として直径０．６ ｍ
ｍのタングステン線を用いて電極を構成し、電子放出性
混合物としてＢａ１．８Ｓｒｏ、２ＣａＷＯ６粉末６０
重量％に酸化ベリリウム４０重量％添加した混合粉末を
ニトロセルローズシンカーと共閣詐酸ブチルに入れ、ボ
ールミルを２４時間行なつ℃懸濁液を作成した。
、内側コイル９、外側コイル１０として直径０．６ ｍ
ｍのタングステン線を用いて電極を構成し、電子放出性
混合物としてＢａ１．８Ｓｒｏ、２ＣａＷＯ６粉末６０
重量％に酸化ベリリウム４０重量％添加した混合粉末を
ニトロセルローズシンカーと共閣詐酸ブチルに入れ、ボ
ールミルを２４時間行なつ℃懸濁液を作成した。
この懸濁液を筆塗りによって上記電極の内側コイルの粗
に巻回した空隙部分に充填し、乾燥した後、外側コイル
をはめ込んで、アルゴンガス雰囲気中において、１８０
０℃１分間加熱して上記電子放出性混合物を固着せしめ
た。
に巻回した空隙部分に充填し、乾燥した後、外側コイル
をはめ込んで、アルゴンガス雰囲気中において、１８０
０℃１分間加熱して上記電子放出性混合物を固着せしめ
た。
このようにして製作した電極を用い、内部に適量の水銀
およびアルゴンガスを封入した内径１８ｍｒｔｔ、アー
ク長７０７ＩＬｒＩＬの発光管を備えた４００Ｗ高圧水
銀灯を作成した。
およびアルゴンガスを封入した内径１８ｍｒｔｔ、アー
ク長７０７ＩＬｒＩＬの発光管を備えた４００Ｗ高圧水
銀灯を作成した。
上記と同様にしてＢ ａｌ−Ｂ Ｓ ｒ□、 ２ＣａＷ
Ｏ６に酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム
、酸化スカンジウム、酸化ガドリニウム、酸化ジスプロ
シウムを夫々４０重量％添加した電子放出性混合物を用
いて電極を製作し、高圧水銀灯を作成した。
Ｏ６に酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム
、酸化スカンジウム、酸化ガドリニウム、酸化ジスプロ
シウムを夫々４０重量％添加した電子放出性混合物を用
いて電極を製作し、高圧水銀灯を作成した。
これらの高圧水銀灯を鉛直点灯で寿命試験を行なった結
果を第３図に示した。
果を第３図に示した。
図に釦いて曲線■は上記酸化ベリリウムを添加して製作
した電極を用いたランプの光束維持率を示し、曲線■は
上記酸化セリウムを添加したもの、曲線■は上記酸化ガ
ドリニウムあるいは酸化ジスプロシウムを添加したもの
、曲線■は上記酸化マグネシウム、酸化ランタンあるい
は酸化スカンジウムを添加したものの光束維持率を示す
。
した電極を用いたランプの光束維持率を示し、曲線■は
上記酸化セリウムを添加したもの、曲線■は上記酸化ガ
ドリニウムあるいは酸化ジスプロシウムを添加したもの
、曲線■は上記酸化マグネシウム、酸化ランタンあるい
は酸化スカンジウムを添加したものの光束維持率を示す
。
６０００時間点灯後の光束維持率はいずれも７５〜９０
％という値が得られた。
％という値が得られた。
Ｂａ１．８Ｓｒｏ、２ＣａＷＯ６６０重量％に酸化ベリ
リウム２０重量％、酸化セリウム２０重量％添加した電
子放出性混合物を用いて上記と同一条件で製作した高圧
水銀灯のテストの結果は、６０００時間点灯後の光束維
持率が９０％であった。
リウム２０重量％、酸化セリウム２０重量％添加した電
子放出性混合物を用いて上記と同一条件で製作した高圧
水銀灯のテストの結果は、６０００時間点灯後の光束維
持率が９０％であった。
Ｂ ａ３ ｗｏ６６０重量％に酸化ベリリウム４０重量
％添加した電子放出性混合物を用いて上記と同一条件で
製作した高圧水銀灯のテストの結果は、６０００時間点
灯後の光束維持率が約８０％であった。
％添加した電子放出性混合物を用いて上記と同一条件で
製作した高圧水銀灯のテストの結果は、６０００時間点
灯後の光束維持率が約８０％であった。
上記実施例の説明においては、内側コイルを芯線の周囲
に空隙をつくって巻回し、上記電子放出性混合物をこの
空隙に充填し、固着させているが、芯線の１わりに密に
巻回した内側コイルと、その外側に巻回した外側コイル
とから構成された電極を上記電子放出性混合物懸濁液に
浸漬して内側、外側コイル表面に上記物質を塗布後焼成
固着せしめた電極などにも同様に適用できることは勿論
である。
に空隙をつくって巻回し、上記電子放出性混合物をこの
空隙に充填し、固着させているが、芯線の１わりに密に
巻回した内側コイルと、その外側に巻回した外側コイル
とから構成された電極を上記電子放出性混合物懸濁液に
浸漬して内側、外側コイル表面に上記物質を塗布後焼成
固着せしめた電極などにも同様に適用できることは勿論
である。
以上のように、この発明に係る電子放出性物質９７〜４
０重量％に酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸化ラ
ンタン、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化ガドリ
ニウム、酸化ヅスプロシウムのうち少なくとも一種が３
〜６０重量％混合された電子放出性混合物を用いた電極
を使用することにより、従来用いられていた放射性物質
の使用を廃止することができるため、電極製作設備が簡
便となるとともに、作業能率の向上が図れるもので、実
用上大きな効果が得られるものである。
０重量％に酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸化ラ
ンタン、酸化セリウム、酸化スカンジウム、酸化ガドリ
ニウム、酸化ヅスプロシウムのうち少なくとも一種が３
〜６０重量％混合された電子放出性混合物を用いた電極
を使用することにより、従来用いられていた放射性物質
の使用を廃止することができるため、電極製作設備が簡
便となるとともに、作業能率の向上が図れるもので、実
用上大きな効果が得られるものである。
第１図はこの発明に係る電極が用いられる一例である高
圧水銀灯の構成を示す図、第２図は高圧水銀灯の電極の
構成を示す縦断面図、第３図はこの発明の電極を備えた
高圧水銀灯の光束維持率と点灯時間との関係を示す特性
曲線図である。 図において、８は電極芯線、９は内側コイル、１０は外
側コイル、１１は電子放出性物質である。
圧水銀灯の構成を示す図、第２図は高圧水銀灯の電極の
構成を示す縦断面図、第３図はこの発明の電極を備えた
高圧水銀灯の光束維持率と点灯時間との関係を示す特性
曲線図である。 図において、８は電極芯線、９は内側コイル、１０は外
側コイル、１１は電子放出性物質である。
Claims (1)
- １ バリウムのタングステン酸塩（Ｂａ３ ｗｏ６）ま
たはバリウム、ストロンチウム、カルシウムのタングス
テン酸塩（Ｂ ａ２−Ｘ Ｓ ｒ ｘ ＣａＷ０６但し
Ｘの値はＯ−０，５）９７〜４０重量％に、酸化ベリリ
ウム、酸化マグネシウム、酸化ランタン、酸化セリウム
、酸化スカンジウム、酸化ガドリニウム、酸化ジスプロ
シウムのうち少くとも一種を３〜６０重量％添加した混
合物を電極構成部材に固着保持させたことを特徴とする
放電灯用電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50011713A JPS5842587B2 (ja) | 1975-01-27 | 1975-01-27 | ホウデントウヨウデンキヨク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50011713A JPS5842587B2 (ja) | 1975-01-27 | 1975-01-27 | ホウデントウヨウデンキヨク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5186280A JPS5186280A (ja) | 1976-07-28 |
| JPS5842587B2 true JPS5842587B2 (ja) | 1983-09-20 |
Family
ID=11785671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50011713A Expired JPS5842587B2 (ja) | 1975-01-27 | 1975-01-27 | ホウデントウヨウデンキヨク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5842587B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL177455C (nl) * | 1977-12-02 | 1985-09-16 | Philips Nv | Hogedrukmetaaldampontladingslamp. |
| JPS55108160A (en) * | 1979-02-13 | 1980-08-19 | Matsushita Electronics Corp | High pressure discharge lamp |
| JPH03261063A (ja) * | 1990-03-12 | 1991-11-20 | Ushio Inc | 放電灯用電極 |
| DE19530293A1 (de) * | 1995-08-17 | 1997-02-20 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Hochdruckentladungslampe |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4833677A (ja) * | 1971-09-03 | 1973-05-11 |
-
1975
- 1975-01-27 JP JP50011713A patent/JPS5842587B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4833677A (ja) * | 1971-09-03 | 1973-05-11 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5186280A (ja) | 1976-07-28 |
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