JPS6084761A - 高圧放電ランプ用の発光管組立体の製造方法 - Google Patents
高圧放電ランプ用の発光管組立体の製造方法Info
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- JPS6084761A JPS6084761A JP59184729A JP18472984A JPS6084761A JP S6084761 A JPS6084761 A JP S6084761A JP 59184729 A JP59184729 A JP 59184729A JP 18472984 A JP18472984 A JP 18472984A JP S6084761 A JPS6084761 A JP S6084761A
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- arc tube
- sintered
- filling
- power supply
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus 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
- H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
- H01J9/32—Sealing leading-in conductors
- H01J9/323—Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
- H01J61/366—Seals for leading-in conductors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の背景〕
本発明は高圧放電ランプに関し、より詳しくは、そのよ
うなランプに用いられる電極の封正に関する。
うなランプに用いられる電極の封正に関する。
高圧のナトリウム蒸気(HPS)を用いたランプは、典
型的には、アルミナもしくはイツトリア製の半透明の発
光管とニオブ製の電流給電体とをA110B 、CaO
1Mg01BaOから成るセラミック製の封止用7リツ
トにより密封封止することにより構成される(米国特許
第5.281.309号1米国特許第4441.421
号(特会昭47−5096号)、米国特許第4448.
319号(特公昭55−10949号))。
型的には、アルミナもしくはイツトリア製の半透明の発
光管とニオブ製の電流給電体とをA110B 、CaO
1Mg01BaOから成るセラミック製の封止用7リツ
トにより密封封止することにより構成される(米国特許
第5.281.309号1米国特許第4441.421
号(特会昭47−5096号)、米国特許第4448.
319号(特公昭55−10949号))。
共融金属合金によるろう付け(米国特許第3.428,
846号を米国特許第4.004.175号)も製造ベ
ースで採用されてきたが、長期間での脆化という問題が
あるのでもはや好ましいとはいえない。
846号を米国特許第4.004.175号)も製造ベ
ースで採用されてきたが、長期間での脆化という問題が
あるのでもはや好ましいとはいえない。
標準的な)tPs封止技術における不利な点は、(1)
端部温度(コールドスポット)が800℃に制限される
こと、(2)活性金属充填材もしくは金属ハロゲン化物
充填材と化学的に反応する可能性がある新しい相を作り
出すことである。
端部温度(コールドスポット)が800℃に制限される
こと、(2)活性金属充填材もしくは金属ハロゲン化物
充填材と化学的に反応する可能性がある新しい相を作り
出すことである。
HPSを用いた高演色性ランプは、800℃付近にコー
ルドスポットを有し、またナトリウムが封止用フリット
と反応してランプの寿命を縮めることがあり得る。封止
用7リツトを取り除くことがランプの寿命を縮めるこの
種の反応が起こるのを防ぐことになるのである。
ルドスポットを有し、またナトリウムが封止用フリット
と反応してランプの寿命を縮めることがあり得る。封止
用7リツトを取り除くことがランプの寿命を縮めるこの
種の反応が起こるのを防ぐことになるのである。
高圧放電ランプはセラミック発光管を有しているoニオ
ブ製の給電体が、前記セラミツタ発光管の内部に二つの
電極を位置づける。前記セラミック発光管の両端にはセ
ラミック詰物が配され、そしてこのセラミック詰物は、
7リツトやろう付けを使用せずに、ニオブ製給電体とセ
ラミック発光管に対して直接的更温封止体(シール)を
形成する0 〔好ましい実施例の説明〕 以下図面を参照して本発明を好ましい具体例について説
明する。
ブ製の給電体が、前記セラミツタ発光管の内部に二つの
電極を位置づける。前記セラミック発光管の両端にはセ
ラミック詰物が配され、そしてこのセラミック詰物は、
7リツトやろう付けを使用せずに、ニオブ製給電体とセ
ラミック発光管に対して直接的更温封止体(シール)を
形成する0 〔好ましい実施例の説明〕 以下図面を参照して本発明を好ましい具体例について説
明する。
第1図は本発明による高圧放電ランプ発光管組立体10
の一具体例である。組立体10の容器は透明なセラミッ
ク発光管11である。セラミック発光管11の両端はセ
ラミツタ詰物(インサート12により封止され、そして
各詰物は円筒状の金属給電体15を支持している。金属
給電体15にはニオブを用いるのが好ましい。なぜなら
、ニオブは耐火性で、イツトリアやアルミナと化学的に
相容性であり、かつ熱膨張率がほぼ同じだからである。
の一具体例である。組立体10の容器は透明なセラミッ
ク発光管11である。セラミック発光管11の両端はセ
ラミツタ詰物(インサート12により封止され、そして
各詰物は円筒状の金属給電体15を支持している。金属
給電体15にはニオブを用いるのが好ましい。なぜなら
、ニオブは耐火性で、イツトリアやアルミナと化学的に
相容性であり、かつ熱膨張率がほぼ同じだからである。
タングステン電極が、給電体13の端に取・ り付けら
れている。
れている。
第2図は組立体の一端を示すもので、セラミック発光管
11、セラミック詰物12、金属給電体13および電極
14を詳細に示している。本発明の特徴として、セラミ
ック詰物12と金属給電体15の間の界面15は、ろう
付けもしくは7リツトを介在せずに直接的に接合が行な
われている。
11、セラミック詰物12、金属給電体13および電極
14を詳細に示している。本発明の特徴として、セラミ
ック詰物12と金属給電体15の間の界面15は、ろう
付けもしくは7リツトを介在せずに直接的に接合が行な
われている。
本発明に依ると、詰物12はファインセラミックパウダ
(例えばアルミナもしくはイツトリア)の圧縮混合物を
軸孔を有する円盤状に冷圧成形もしくは機械加工するこ
とにより作られる。セラミック詰物12は、加熱前、非
焼結状態、すなわちいわゆる「生の」状態にある。セラ
ミック詰物) 12を焼結するとその外径と内径は共に
小さくなる。非焼結セラミック詰物12の寸法は、セラ
ミツク発光管11の内径と金属給電体の外径との関係で
選択され、もし非焼結セラミック詰物12が仮にセラミ
ック発光管11と金属給電体13のどちらとも一緒に組
み合わされて焼結されないと仮定すると、焼結セラミッ
ク、詰物12の外径は焼結されたセラミック発光管11
の内径よりも2〜20%長くなるようにセラミック詰物
12の内径は金属給電体の外径よりも2〜20%短かく
なるように決められる。セラミック発光管11とセラミ
ック詰物12に用いる材料は、同じ熱膨張率を持つよう
にかつ化学的に相容性であるように選ばれる。セラミッ
ク発光管11とセラミック詰物12の両方とも同じマト
リクス材料を用いてもよい0 非焼結セラミック詰物12は、非焼結セラミック発光W
11の両端に挿入される。この組立体は、セラミック発
光管11とセラミック詰物12の両方とも部分的に焼結
されるまで常圧炉で加熱される。焼結している間、セラ
ミック発光管11の直径はセラミック詰物12の直径よ
りも収縮する。
(例えばアルミナもしくはイツトリア)の圧縮混合物を
軸孔を有する円盤状に冷圧成形もしくは機械加工するこ
とにより作られる。セラミック詰物12は、加熱前、非
焼結状態、すなわちいわゆる「生の」状態にある。セラ
ミック詰物) 12を焼結するとその外径と内径は共に
小さくなる。非焼結セラミック詰物12の寸法は、セラ
ミツク発光管11の内径と金属給電体の外径との関係で
選択され、もし非焼結セラミック詰物12が仮にセラミ
ック発光管11と金属給電体13のどちらとも一緒に組
み合わされて焼結されないと仮定すると、焼結セラミッ
ク、詰物12の外径は焼結されたセラミック発光管11
の内径よりも2〜20%長くなるようにセラミック詰物
12の内径は金属給電体の外径よりも2〜20%短かく
なるように決められる。セラミック発光管11とセラミ
ック詰物12に用いる材料は、同じ熱膨張率を持つよう
にかつ化学的に相容性であるように選ばれる。セラミッ
ク発光管11とセラミック詰物12の両方とも同じマト
リクス材料を用いてもよい0 非焼結セラミック詰物12は、非焼結セラミック発光W
11の両端に挿入される。この組立体は、セラミック発
光管11とセラミック詰物12の両方とも部分的に焼結
されるまで常圧炉で加熱される。焼結している間、セラ
ミック発光管11の直径はセラミック詰物12の直径よ
りも収縮する。
セラミック発光管11はセラミック詰物12のまわりで
すこし変形する。先行技術において知られているけれど
も、この処理によってセラミック発光管とセラミック詰
物はその界面16で接合する。
すこし変形する。先行技術において知られているけれど
も、この処理によってセラミック発光管とセラミック詰
物はその界面16で接合する。
次に本発明の特徴として、円筒状のニオブ製の給電体1
3は、セラミック詰物12を貫通している軸孔において
ろう付けもしくはフリットを介さずに直接に位置づけら
れる。金属給電体13は、数本のニオブ線により一時的
に所定の位置に保持され、ついでこの組立体は発光管1
1と詰物12の両方共、完全に焼結されるまで熱せられ
る。詰物12の直径は焼結している間に収縮し続け、詰
物12の内部孔面は給電体13に押圧される。セラミッ
ク詰物はニオブ詰物よりも小さい流れ応力で変形する。
3は、セラミック詰物12を貫通している軸孔において
ろう付けもしくはフリットを介さずに直接に位置づけら
れる。金属給電体13は、数本のニオブ線により一時的
に所定の位置に保持され、ついでこの組立体は発光管1
1と詰物12の両方共、完全に焼結されるまで熱せられ
る。詰物12の直径は焼結している間に収縮し続け、詰
物12の内部孔面は給電体13に押圧される。セラミッ
ク詰物はニオブ詰物よりも小さい流れ応力で変形する。
それゆえ、セラミック詰物は、ニオブ製の給電体との界
面15で若干変形して外側にふくらみ、それにより界面
15にろう付けなし、フリットなしの気密シールを形成
する。これは機械的かつ拡散的接合が形成されたものと
思われる。
面15で若干変形して外側にふくらみ、それにより界面
15にろう付けなし、フリットなしの気密シールを形成
する。これは機械的かつ拡散的接合が形成されたものと
思われる。
このようにして焼結している間、発光管と詰物と給電体
の組立体は、発光管と詰物に用いられるセラミック材料
の種類に応じて通常用いられる温度と時間で熱せられる
。つまりアルミナでは約1830℃で2時間、イツトリ
アでは約2150℃で4時間である。加熱炉の雰囲気は
、用いられるセラミック材料だけでなくニオブの脆化を
制限することを考慮して選ばれる。ニオブは、2150
℃で1時間熱した時、雰囲気に対応するニオブの硬さは
次のようになる。すなわち、真空中のとき229 kf
/ mm” 、乾燥アルゴン中のとき585 k!j/
mm” 、乾燥水素中のとき473 kg/mm”、
そして湿潤水素中のとき563ky/mm”である。こ
れらの値を焼きなましたニオブの値172 k!I−7
mm”と←手比較すると、真空中か乾燥アルゴン中雰囲
気が好ましい。しかし気密シールは湿潤水素中で作るこ
ともできる。
の組立体は、発光管と詰物に用いられるセラミック材料
の種類に応じて通常用いられる温度と時間で熱せられる
。つまりアルミナでは約1830℃で2時間、イツトリ
アでは約2150℃で4時間である。加熱炉の雰囲気は
、用いられるセラミック材料だけでなくニオブの脆化を
制限することを考慮して選ばれる。ニオブは、2150
℃で1時間熱した時、雰囲気に対応するニオブの硬さは
次のようになる。すなわち、真空中のとき229 kf
/ mm” 、乾燥アルゴン中のとき585 k!j/
mm” 、乾燥水素中のとき473 kg/mm”、
そして湿潤水素中のとき563ky/mm”である。こ
れらの値を焼きなましたニオブの値172 k!I−7
mm”と←手比較すると、真空中か乾燥アルゴン中雰囲
気が好ましい。しかし気密シールは湿潤水素中で作るこ
ともできる。
給電体13は軸孔を有し、その軸孔にタングステン製の
114が挿入されている。電極14はニオブ製の蓋18
に溶接され、゛ざらにこの蓋18はニオブ製の給電体1
3に溶接されている。
114が挿入されている。電極14はニオブ製の蓋18
に溶接され、゛ざらにこの蓋18はニオブ製の給電体1
3に溶接されている。
発光管11には固体状の充填材やガス状の充填材が添加
されている。発光管11の他端には対応電極が嵌め込ま
れ、発光管組立体10を完成するように密閉状態で溶接
されている。
されている。発光管11の他端には対応電極が嵌め込ま
れ、発光管組立体10を完成するように密閉状態で溶接
されている。
シールはニオブとセラミックとが直接に接合しているの
で、端部温度をこれらの材料の動作温度の極限まで上げ
ることができる。800〜1200℃の温度範囲が利用
可能であり、このため多くの種類の潜在的な金属や金属
ハ四ゲン化物の充填配合材を考慮の対象とすることが可
能となる。
で、端部温度をこれらの材料の動作温度の極限まで上げ
ることができる。800〜1200℃の温度範囲が利用
可能であり、このため多くの種類の潜在的な金属や金属
ハ四ゲン化物の充填配合材を考慮の対象とすることが可
能となる。
以上、本発明の好ましい実施例に一ついて図示し説明し
たが本発明の技術思想から逸脱することなく様々な変更
が可能であることは当業者には明らかであろう。
たが本発明の技術思想から逸脱することなく様々な変更
が可能であることは当業者には明らかであろう。
第1図は本発明による高圧放電ランプ発光管組立体の概
略図である。 第2図は第1図の組立体の一端の詳細図である。 10:高圧放電ランプ発光管組立体 11:発光管 12:詰物(インサート) 13:給電体 14:電極 15:詰物−給電体界面 16:管−詰物界面 18:蓋 第1頁の続き @発明者 カリル・ニス・ピット アメリカヨー拳ド [相]発明 者 ジョン・ジエイ・ガラ アメリカタ
ワン・ロ 合衆国マサチューセッツ州ナテイツク、レイクシライブ
29
略図である。 第2図は第1図の組立体の一端の詳細図である。 10:高圧放電ランプ発光管組立体 11:発光管 12:詰物(インサート) 13:給電体 14:電極 15:詰物−給電体界面 16:管−詰物界面 18:蓋 第1頁の続き @発明者 カリル・ニス・ピット アメリカヨー拳ド [相]発明 者 ジョン・ジエイ・ガラ アメリカタ
ワン・ロ 合衆国マサチューセッツ州ナテイツク、レイクシライブ
29
Claims (6)
- (1)セラミック発光管と、 該発光管の少なくとも一方の端部に包含され、該セラミ
ック発光管と同じ熱膨張率でありかつ化学的に相容性で
あるセラミック詰物と、前記セラミック詰物によって保
持された金属給電体とより成り、前記セラミック詰物が
前記金属給電体と直接接触するように変形されたことを
特徴とする高圧放電ランプ用の発光管組立体。 - (2)前記金属はニオブである特許請求の範囲第1項記
載の高圧放電ランプ用の発光管組立体。 - (3)非焼結セラミック発光管を用意し、金属給電体を
用意し、 前記非焼結セラミック発光管と同じ熱膨張率を有する非
焼結セラミック詰物を用意し、前記非焼結セラミック詰
物は円盤の形にして、軸孔を設け、もし仮りに前記非焼
結セラミック発光管と前記金属給電体のどちらとも一緒
にせずに前記非焼結セラミック詰物を焼結した場合に、
焼結されたセラミック詰物の外径が焼結されたセラミッ
ク発光管の内径よりも大きくなるように、かつセラミッ
ク該非焼結セラミック詰物を前記非焼結セラミック発光
管の一端に挿入し、 セラミック詰物とセラミック発光管を両方とも部分的に
焼結されるまで加熱し、 前記セラミック詰物の軸孔に前記金属給電体を嵌め込み
、 前記セラミック発光管、セラミック詰物および金属給電
体を前記セラミック発光管とセラミック詰物の両方が完
全に焼結されるまで加熱する諸段階を含む高圧放電ラン
プ用の発光管組立体の製造方法。 - (4)前記焼結セラミック詰物の外径が前記焼結七ラミ
ック発光管の内径よりも大きく、セラミック詰物の内径
が前記金属給電体の外径よりも小さい特許請求の範囲第
3項記載の高圧放電ランプ用の発光W組立体の製造方法
。 - (5)前記金属給電体はニオブより成る特許請求の範囲
第3項記載の高圧放電ランプ用の発光管組立体の製造方
法。 - (6)前記焼結セラミック詰物の外径が前記焼結セラミ
ック発光管の内径よりも2〜20%大きく、セラミック
詰物の内径は前記金属給電体の外径よりも2〜b の高圧放電ランプ用の発光管組立体の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/529,464 US4545799A (en) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | Method of making direct seal between niobium and ceramics |
US529464 | 1983-09-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6084761A true JPS6084761A (ja) | 1985-05-14 |
JPH0542769B2 JPH0542769B2 (ja) | 1993-06-29 |
Family
ID=24110029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59184729A Granted JPS6084761A (ja) | 1983-09-06 | 1984-09-05 | 高圧放電ランプ用の発光管組立体の製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4545799A (ja) |
EP (1) | EP0136505B1 (ja) |
JP (1) | JPS6084761A (ja) |
CA (1) | CA1214491A (ja) |
DE (1) | DE3475029D1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05198285A (ja) * | 1991-08-20 | 1993-08-06 | Ngk Insulators Ltd | 高圧放電灯及びその製造方法 |
JP2009518792A (ja) * | 2005-12-09 | 2009-05-07 | オスラム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 金属ハロゲン化物灯 |
JP2009152206A (ja) * | 2007-12-21 | 2009-07-09 | Osram Sylvania Inc | モリブデン合金フィードスルーを有するセラミック放電容器 |
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JPS6161338A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-29 | Ngk Insulators Ltd | 高圧金属蒸気放電灯用発光管の製造方法 |
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