JPS6028131A - 高圧ナトリウムランプの製造方法 - Google Patents

高圧ナトリウムランプの製造方法

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JPS6028131A
JPS6028131A JP58134616A JP13461683A JPS6028131A JP S6028131 A JPS6028131 A JP S6028131A JP 58134616 A JP58134616 A JP 58134616A JP 13461683 A JP13461683 A JP 13461683A JP S6028131 A JPS6028131 A JP S6028131A
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aluminum oxide
alumina
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inert gas
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Naoki Saito
直樹 斎藤
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Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/32Sealing leading-in conductors
    • H01J9/323Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

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 本発明は高圧す) IJウムランブの製造方法に関する
ものである。
従来例の構成とその問題点 高圧ナトリウムランプは、水銀ランプにくらべて約2倍
の高効率を有し、省エネルギー時代に適したものとして
注目、され、多く使用されるようになってきている。こ
の高圧ナトリウムランプは、両端に電極を有する透光性
のアルミナ体からなり、内部にナトリウムなどを封入し
た発光管を備え、この発光管の端部に設けられた孔に、
電極に電気を供給するだめの導電体が貫通されてセラミ
ックセメントにより気密に封着されている。
しかし、導電体とセラミックセメントとは、ときにはそ
の気密が十分でないことがあり、発光管内のナトリウム
などの封入物がその気密性に欠ける個所から管外へリー
クし、その結果ランプ電流が増大し、安定器が温度上昇
して焼損するという不都合があった。
そこで、発明者は導電体の外表面に酸化アルミニウム被
膜を被着形成したものを用い、アルミナ体の端部に設け
られた孔に、少なくとも酸化カルシウムを含むセメント
ラ介して導電体を貫通封着した高圧ナトリウムランプを
先に提案した。そして、かかる高圧ナトリウムランプに
おいては、酸化アルミニウム被膜から溶は出した酸化ア
ルミニウムが、セメント中に入り込み、酸化カルシウム
と結晶を部分的に形成することにより、導電体とセメン
トとの気密性を良好なものとし、i!管内のナトリウム
のリークを防止するものである。このため、この導電体
外表面への酸化アルミニウム被膜の被着形成にあたって
は、容易にその被着形成を行うことができ、かつこの被
着強度が太きいものでなければならない。
発明の目的 本発明はこのような要求を満足すべくなされたものであ
り、導電体外表面への酸化アルミニウム被膜の被着形成
が容易に行え、しかもその被着強度が大きく、動程中を
通じて発光管外へのナトリウムのリークを抑制すること
のできる高圧ナトリウムランプの製造方法を提供するも
のである0発明の構成 本発明は両端に電極を有する透光性のアルミナ体からな
り、内部にナトリウムを封入した発光管を備えるととも
に、前記発光管の端部に設けられた孔に、外表面に酸化
アルミニウム被膜を被着形成し、かつ前記電極、に電気
を供給するための導電体を、少なくとも酸化カルシウム
を含むセメントを介して貫通封着するにあたり、前記導
電体外表面への酸化アルミニウム被膜の被着形成を、酸
化アルミニウム粉末を溶射することにより行う高圧ナト
リウムランプの製造方法を特徴とするものである。
実施例の説明 以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
第1図は本発明の方法により得られた高圧ナトリウムラ
ンプの一例を示す正面図、第2図はその発光管の断面図
、第3図はその要部拡大断面図である。
第1図において、この高圧ナトリウムランプは、外管1
とこの中に設けられた発光管2とを備えている。外管1
内はゲッタ3により真空に保たれている。4はリード支
柱を示している。
発光管2は、第2図に示すように、単結晶または多結晶
のアルミナ管5と、この一端に設けられた単結晶または
多結晶のアルミナエンドディスク6とで構成された透光
性のアルミナ体を備え、アルミナエンドデーイスクロに
設けられた孔7に、先端に電極8をチタン9によシ保持
した主としてニオブからなる導電体10が貫通している
。発光管2内にはナトリウム、水銀などの緩衝ガ艮用金
属および始動用希ガスが封入されている。導電体1゜の
外表面の一部には、酸化アルミニウム(Aj?20.)
被膜11が金属溶射によシ被着形成されている。
これは第4図(a)に示すような装置を用いて次のよう
にして行なわれる。
すなわち、第4図(a)は金属溶射装置を示し、プラズ
マジェットとして作用するアルゴンなどの純粋不活性ガ
スは、管13を通って内部の陽極14と陰極15間で発
生している電気アーク16中を通過する。その時、不活
性ガスは電気アークのエネルギーにより電離反応を起こ
してプラズマ状態となってこの装置から噴出する。この
時の不活性ガスの温度は第3図(b)に示すような高温
になる。
そして、管17を通してこの装置内に送られてきた酸化
アルミニウム・粉末は、融点が約2300にであるので
、高温になっている不活性ガスにより十分に溶融され、
ジェットフローに乗って溶出される。この装置の噴出光
には導電体10を設置してあり、これを回転させること
により、導電体1゜の外表面に酸化アルミニウム被膜を
形成させるものである。なお、第4図(a)において、
18は冷却水の流入口、19は冷却水の流出口である。
このような導電体10は酸化アルミニウム(A7112
03)、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウ
ム(5rO)および酸化イツトリウム(Y2O2)から
なるセラミックセメント12によりアルミナエンドディ
スク6の孔7に貫通されて気密に封着される(第3図参
照)。アルミナ管6とアルミナエンドディスク6とは、
同じセラミックセメント12により気密に封着されてい
る。図示していない発光管他端の構造は、その一端の構
造と同じになっている。
かかる発光管2を備えた高圧ナトリウムランプにおいて
は、アルミナ管5とアルミナエンドディスク6および導
電体1oとをセラミックセメント12のリングを用いて
、これを高温に加熱して溶かすことによりそれぞれ封着
される0その加熱時、アルミナ管5、アルミナエンドデ
ィスク6および酸化アルミニウム被膜11から酸化アル
ミニウムが、セラミックセメント12中に溶は出し、そ
の中において、酸化カルシウムと結晶を部分的に形成す
る。そのために、導電体10の外表面に被着形成されて
いる酸化アルミニウム被膜11とセラミックセメント1
2とは強固に接着されて、アルミナエントチイスクロの
孔7と導電体10との封着個所は気密が十分なものとな
り、さらにアルミナ管5とアルミナエンドディスク6と
の封着個所も気密が十分なものとなり、その結果、動程
中における発光管内のナトリウムなどの管外へのIJ 
−りが防止されるものである。
ところで、導電体の外表面に酸化アルミニウム被膜を形
成する方法としては、導電体外表面に金属アルミニウム
を蒸着した後、陽極酸化法により酸化アルミニウム被膜
を得る方法が考えられる。
ところが、この方決は、金属アルミニウム被膜の膜厚を
管理することが難しいうえに、ナトリウムとの反応を避
けるべく、酸化アルミニウム被膜の形成時、金属アルミ
ニウムが残留しないようにこれを完全に酸化させねばな
らず、工程が煩雑となるため、工業性には欠ける。
これに対して、前記の金属溶射法によると酸化アルミニ
ウム粉末を溶射するだけで、金属アルミニウムを含まな
い酸化アルミニウムのみからなる被膜を導電体外表面に
適切な膜厚で均一に、容易に、しかもきわめて強固に形
成することができ、工業性に富むものである。
なお、酸化アルミニウム被膜の被着個所は、第2図に示
したような導電体の一部分に限られるものではなく、導
電体の外表面全体であってもよいし、また導電体の根元
部(発光管外側)を除く外表面全体であってもよい。
次に、本発明の効果を確認した実験例について説明する
発光管2はアルミナ管5が多結晶アルミナからなり、内
径6.8mm、全長9411tJnである。アルミナエ
ンドディスク6は多結晶アルミナからなる。導電体10
は約1%のジルコニウム(2τ)を含む厚さ9.25m
m、外径3.Ownのニオブ(Nb)管からなり、その
先端には電子放射性物質を被着したタングステンコイル
からなる電極8がチタン9により固定されている。導電
体10の外表面には、膜厚が約50ミクロンの酸化アル
ミニウム被膜が金属溶射によシ被着形成されている。ア
ルミナ管5とアルミナエンドディスク6、おンレヤ巳ド
ディスク6と導電体10は、酸化アルミニウム、酸化カ
ルシウム、酸化ストロンチウムおよび酸化イツトリウム
からなるセラミックセメント12のリングを約1600
°Cに加熱してそれぞれ気密に封着されている。発光管
2内には、ナトリウム3.6mLj、水銀16.4mg
およびキセノンガス約20Torrが封入されている。
かかる高圧ナトリウムランプi20本製作し、入力26
0Wで寿命試験(0,5時間消灯−5,5時間点灯の繰
9返し)を行ったところ、12000時間後においても
、−発光管2内のナトリウムなどの管外へのリークは全
数なく、シたがって光色の変化がなく、ランプ電流が増
大することもなかった○ また、かかる試験を終了した高圧ナトリウムランプを解
体し、発光管端部を切断してセラミックセメントを露出
させ、その部分をX線マイクロアナライザで観察したと
ころ、セラミックセメント中に溶は出した酸化アルミニ
ウムが酸化カルシウムと結晶を部分的に形成しているこ
とが認められた○ 本発明は、アルミナ体の形状、構造が第2図に示すよう
なものだけでなく、例えば第5図〜第7図に示すようも
のにも適用することができることはもちろんである。
第5図に示すものは、アルミナ体がアルミナ管5とアル
ミナエントチイスクロとで構成される点は第2図のもの
と同じであるが、アルミナエンドディスク6の形状が異
なり、これがアルミナ管5の端部内面に完全に挿入され
ているものである。
第6図に示すものは、アルミナ体が第2図および第5図
のものと同様アルミナ管5とアルミナエントチイスクロ
とで構成されているが、アルミナ管5の端部に底部を有
し、この底部外面にアルミナエントチイスクロが設けら
れているものである。
第7図に示すものは、アルミナ体が単一のものからなり
、端部を絞ったアルミナ管5の孔了に導電体10が封着
されているものである。
なお、導電体はニオブ管だけでなく、ニオブ線でもよく
、またその材質はニオブだけでなく、例えばタンタル、
タングステンなどが使用できるものである。
発明の詳細 な説明したように、本発明は電極に電気を供給するだめ
の導電体の外表面に酸化アルミニウム被膜を被着形成し
てなり、アルミナ体の端部に設けられた孔に、少なくと
も酸化カルシウムを含むセメントを介して導電体を貫通
封着するにあたり、酸化アルミニウム粉末を溶射するこ
とにより、導電体外表面に酸化アルミニウム被膜を被着
形成することができ、その被着形成が容易で、膜厚の管
理も容易であシ、しかも被着強度も太きく、動程中を通
じて発光管外へのナトリウムのリークを確実に抑制する
ことのできる高圧ナトリウムランプの製造方法を提供す
ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法により得られた高圧ナトリウムラ
ンプの一例を示す正面図、第2図はその発光管の断面図
、第3図はその要部拡大1析面図、第4図(a)は本発
明の方法を実施するだめの装置の一例を示す断面図、第
4図(b)はこの装置における電気アークの温度分布図
、第5図〜第7図は本発明の方法により得られた高圧す
トリウムランプの発光管の他の例を示す要部断面図であ
る。 1・・・・・外管、2・・・・発光管、5・・・・・ア
ルミナ管、6・・・・・アルミナエンドディスク、7・
・・・・孔、8・・・・電極、10・・・導電体、11
・・・・・酸化アルミニウム被膜、14・・・・・・陽
極、15・・・・・・陰極、16・・・・・・電気アー
ク。 第1図 第2図 第3図 第4図 15 R+人アークの長、−y(mm) 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 両端に電極を有する透光性のアルミナ体からなシ、内部
    (Cナトリウムを封入した発光管を備えるとともに、前
    記発光管の端部に設けられた孔に、外表面に酸化アルミ
    ニウム被膜を被着形成し、かつ前記電極に電気を供給す
    るだめの導電体を、少なくとも酸化カルシウムを含むセ
    メントを介して貫通封着するにあたり、前記導電体外表
    面への酸化アルミニウム被膜の被着形成を、酸化アルミ
    ニウム粉末を溶射することにより行うことを特徴とする
    高圧ナトリウムランプの製造方法。
JP58134616A 1983-07-22 1983-07-22 高圧ナトリウムランプの製造方法 Granted JPS6028131A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1271616A2 (en) * 2001-06-25 2003-01-02 Bing Lin Yang Illuminant for discharge lamp

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1271616A2 (en) * 2001-06-25 2003-01-02 Bing Lin Yang Illuminant for discharge lamp
EP1271616A3 (en) * 2001-06-25 2003-12-10 Bing Lin Yang Illuminant for discharge lamp
US7004809B2 (en) 2001-06-25 2006-02-28 Bing Lin Yang Illuminant for discharge lamp

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