JPS61165942A - 放電灯の石英製管球 - Google Patents
放電灯の石英製管球Info
- Publication number
- JPS61165942A JPS61165942A JP582085A JP582085A JPS61165942A JP S61165942 A JPS61165942 A JP S61165942A JP 582085 A JP582085 A JP 582085A JP 582085 A JP582085 A JP 582085A JP S61165942 A JPS61165942 A JP S61165942A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bulb
- quartz
- tio2
- discharge lamp
- concentration
- 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
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Landscapes
- Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Glass Compositions (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】
本発明は放電灯の石英製管球に関するものである。
キセノンランプや水銀ランプに代表される放電灯では波
長が２００ｎｍ以下の紫外線を放射するものが多いが、
この波長の紫外線は空気中の酸素と反応してオゾンを生
成する。しかしオゾンは人体１／＃＋Ｍ→１１・−ノＷ
４ｊｋｙｑ−ｓｚｗノ＆、ａｒｊ−言−Ｍｊ−１ｒｅＬ
シンを積極的に利用する場合を除いては、オゾンの生成
は避けなければならない。即ち、波長が２００ｎｍ以下
の紫外線が照射されないようにしなければならない。こ
のために、波長が２００ｎｍ以下の紫外線を透過させな
いオゾンフリーの石英ガラスにて放電灯の管球が形成さ
れる。このオゾンフリーの石英ガラスは、Ｔｉｅ、をド
ーグしてＴｉなどが分散したものが使用される。Ｔｉの
分散が均一でなく局部的に偏在したものにて、例えばキ
セノンランプを製作すると、このことを主要原因の１つ
として発生する紫外線により管壁内表面層に引張り応力
が発生する。このため、ランプを長時間点灯できない。
長が２００ｎｍ以下の紫外線を放射するものが多いが、
この波長の紫外線は空気中の酸素と反応してオゾンを生
成する。しかしオゾンは人体１／＃＋Ｍ→１１・−ノＷ
４ｊｋｙｑ−ｓｚｗノ＆、ａｒｊ−言−Ｍｊ−１ｒｅＬ
シンを積極的に利用する場合を除いては、オゾンの生成
は避けなければならない。即ち、波長が２００ｎｍ以下
の紫外線が照射されないようにしなければならない。こ
のために、波長が２００ｎｍ以下の紫外線を透過させな
いオゾンフリーの石英ガラスにて放電灯の管球が形成さ
れる。このオゾンフリーの石英ガラスは、Ｔｉｅ、をド
ーグしてＴｉなどが分散したものが使用される。Ｔｉの
分散が均一でなく局部的に偏在したものにて、例えばキ
セノンランプを製作すると、このことを主要原因の１つ
として発生する紫外線により管壁内表面層に引張り応力
が発生する。このため、ランプを長時間点灯できない。
なかには数時間の点灯で歪が発生し、１００時間余の点
灯で破損した例もある。
灯で破損した例もある。
従って、少なくともＴｉが均一に分散した高品質のもの
を使用しなければならないが、これを均一に分散させる
にはＴｉｅ、とＳ１０．とを高温度で長時間かけて溶融
する必要があり、その製造に非常に手間がかかり、また
桶価格なものとなっていた。
を使用しなければならないが、これを均一に分散させる
にはＴｉｅ、とＳ１０．とを高温度で長時間かけて溶融
する必要があり、その製造に非常に手間がかかり、また
桶価格なものとなっていた。
そこで本発明は、簡−嗅に製造できて耐久性があり、か
つ波長２００ｎｍ以下の紫外線を完全に透過させないオ
ゾンフリーの放電灯の石英製管球を提１略することを目
的とし、その構成は、石外管型の内表面より１μｍない
し内表面より１０μｍの範囲に分けるＴｉ濃度がＴｉＯ
２に換算して０８５％〜７％であり、かつ全体の平均濃
度と管壁厚さの積が３．７％μｍ〜４２チμｍであるこ
とを特徴とする。
つ波長２００ｎｍ以下の紫外線を完全に透過させないオ
ゾンフリーの放電灯の石英製管球を提１略することを目
的とし、その構成は、石外管型の内表面より１μｍない
し内表面より１０μｍの範囲に分けるＴｉ濃度がＴｉＯ
２に換算して０８５％〜７％であり、かつ全体の平均濃
度と管壁厚さの積が３．７％μｍ〜４２チμｍであるこ
とを特徴とする。
放電灯管球の管壁厚さけ２〜５−程度であり、従来のオ
ゾンフリー石英ｒｉ管壁全体に亘って１１００ｐｐ ８
度のＴｉｅ、が分散したものであるが、製造工、＠上、
偏在が生じ易いものである。これに対して本発明は上記
の構成から理解されるように、内面の極〈限られた部分
に高濃度のＴｉｅ、を分散させ、他の大部分の管壁には
Ｔｉｅ、を分散させない。
ゾンフリー石英ｒｉ管壁全体に亘って１１００ｐｐ ８
度のＴｉｅ、が分散したものであるが、製造工、＠上、
偏在が生じ易いものである。これに対して本発明は上記
の構成から理解されるように、内面の極〈限られた部分
に高濃度のＴｉｅ、を分散させ、他の大部分の管壁には
Ｔｉｅ、を分散させない。
従って、こｆｌにより管壁全体から吃ると偏在の問題が
生じないことを見い出して本発明を完成したものである
。
生じないことを見い出して本発明を完成したものである
。
ここで、Ｔｉｅ、が高濃度で分散される範囲を内面から
１μｍないし内面から１０μｍとしたのは、１μｍ以下
の薄い範囲にオゾンフリーの条件を満足させるＴ ｉ
Ｏｖを分散させるのは困難であり、逆に１０μｍ以との
深いところにも高濃度のＴｉｅ、を分散させるのが困難
であり、そして１０ｗ以上では狭い範囲と言えども偏在
の問題が生じるからである。
１μｍないし内面から１０μｍとしたのは、１μｍ以下
の薄い範囲にオゾンフリーの条件を満足させるＴ ｉ
Ｏｖを分散させるのは困難であり、逆に１０μｍ以との
深いところにも高濃度のＴｉｅ、を分散させるのが困難
であり、そして１０ｗ以上では狭い範囲と言えども偏在
の問題が生じるからである。
次に、Ｔｉｅ、の濃度は、オゾンフリーとしての性能と
上記の狭い範囲内に爾濃度のＴｉｅ、を効率よく分散さ
せる製造技術上から定まるものである。
上記の狭い範囲内に爾濃度のＴｉｅ、を効率よく分散さ
せる製造技術上から定まるものである。
ここで、全体の平均濃度と管壁厚さの積が５．７％μｍ
〜４２チμｍであれば、紫外線の透過特性は第１図に示
す通りとなり、波長２００ｎｍ以下の紫外 ゝ線を
完全に吸収することができる。これに対し３．７％μｍ
以下ではオゾンフリーの条件を満足できず、逆に、４２
チμｍ以上では吸収される紫外線が長波長側に移りてし
まり。次に、管壁内面から狭い範囲内のＴｉｅ、濃度を
０．５チ〜７チと定めるのは、この値であれば効率よく
分散させることがｌＪＴ能であるとともにオシ／フリー
の条件を満足できるからである。即ち、０．５チ以下で
はオゾンフリーの条件を満すのが困難であり、逆に７チ
以上の關濃度のＴｉｅ、を効率よく分散させるのは困難
であり、かつ無駄である。
〜４２チμｍであれば、紫外線の透過特性は第１図に示
す通りとなり、波長２００ｎｍ以下の紫外 ゝ線を
完全に吸収することができる。これに対し３．７％μｍ
以下ではオゾンフリーの条件を満足できず、逆に、４２
チμｍ以上では吸収される紫外線が長波長側に移りてし
まり。次に、管壁内面から狭い範囲内のＴｉｅ、濃度を
０．５チ〜７チと定めるのは、この値であれば効率よく
分散させることがｌＪＴ能であるとともにオシ／フリー
の条件を満足できるからである。即ち、０．５チ以下で
はオゾンフリーの条件を満すのが困難であり、逆に７チ
以上の關濃度のＴｉｅ、を効率よく分散させるのは困難
であり、かつ無駄である。
次に、本発明の石英製管球が簡単で効率よく製造でさる
ことを説明するために−、二の製造例金ついて述べる。
ことを説明するために−、二の製造例金ついて述べる。
管壁の内表面から極〈浅い部分に鍋ａ度のＴ ｉ Ｏｔ
を分散させるには、内表面からＴｉｅ、を拡散する方法
やＴｉｅ、が高濃度のＴｉ０ｔ Ｓｉへガラス層を内
表面に焼付ける方法などがｏＴ能である。
を分散させるには、内表面からＴｉｅ、を拡散する方法
やＴｉｅ、が高濃度のＴｉ０ｔ Ｓｉへガラス層を内
表面に焼付ける方法などがｏＴ能である。
まず、Ｔｉｅ、を内表面から拡散する方法を説明すふと
、コート妨Ｔ、の溶質にチタンテトラエトキシド（Ｔ
ｉ （ＱＣ，Ｈ，八）を使用し、溶媒はエタノ−“ルを
主として酢酸等のカルボンｒＩＲなどを添加し、濃度を
ＴｉＯ２に換算して５０ ’／を程度とする。このコー
ト液りを石英製管球１の内面に塗布するには、第２図に
示すように、容器ｖ内のコート液りに管球１の開口を入
れ、他方の開口より図示路の減圧装置で管球１内を減圧
するとコート液りが上昇する。そして速度を制御しなが
らコート液りを降下させると所定ノ阜さに塗布される。
、コート妨Ｔ、の溶質にチタンテトラエトキシド（Ｔ
ｉ （ＱＣ，Ｈ，八）を使用し、溶媒はエタノ−“ルを
主として酢酸等のカルボンｒＩＲなどを添加し、濃度を
ＴｉＯ２に換算して５０ ’／を程度とする。このコー
ト液りを石英製管球１の内面に塗布するには、第２図に
示すように、容器ｖ内のコート液りに管球１の開口を入
れ、他方の開口より図示路の減圧装置で管球１内を減圧
するとコート液りが上昇する。そして速度を制御しなが
らコート液りを降下させると所定ノ阜さに塗布される。
このコート液りが塗布されたものを自然乾燥の鏝に、約
１５０℃の温度で１０分間、予備熱処理し、更に、２５
０℃以上の温度で１０分間、熱処理する。この操作によ
り、内表面に０．１〜１μｍの膜が形成されるが、必要
に応じて以上の操作を繰返す。
１５０℃の温度で１０分間、予備熱処理し、更に、２５
０℃以上の温度で１０分間、熱処理する。この操作によ
り、内表面に０．１〜１μｍの膜が形成されるが、必要
に応じて以上の操作を繰返す。
次に焼き込みに裏りてＴｉｅ、を石英の！壁内に拡散さ
せるが、これは酸水素バーナーにより１７２０℃以上、
好ましく １８００℃以上の温度で加熱する。
せるが、これは酸水素バーナーにより１７２０℃以上、
好ましく １８００℃以上の温度で加熱する。
しかしこの操作は、管球１の封体球形部を敵水素バーナ
ーにより形成するときに同時に進行するので、拡散のた
めの装置と工程を新たに準備する・必要がない。拡散結
果の一例を第５図に示すカニ、内表面が５μｍ程度まで
はＴｉｅ、の＃度は５％程度であり、１０μｍの栗さで
はほとんど拡散していない。この拡散濃度と深さは、コ
ート液りの＃度と塗布厚さ、及び焼き込みの温度と時間
などによって変化させることができる。
ーにより形成するときに同時に進行するので、拡散のた
めの装置と工程を新たに準備する・必要がない。拡散結
果の一例を第５図に示すカニ、内表面が５μｍ程度まで
はＴｉｅ、の＃度は５％程度であり、１０μｍの栗さで
はほとんど拡散していない。この拡散濃度と深さは、コ
ート液りの＃度と塗布厚さ、及び焼き込みの温度と時間
などによって変化させることができる。
以上の操作により拡散が完了するが、コート液の塗布は
簡単であり、コート液の塗布層の熱処理は低温で短時間
で完ｒする。更に、焼き込みによるＴｉｅｔの拡散を、
封体球形部の形成時に同時に行うことができるので、以
上の操作は非常に簡単であり、かつ効率的である。
簡単であり、コート液の塗布層の熱処理は低温で短時間
で完ｒする。更に、焼き込みによるＴｉｅｔの拡散を、
封体球形部の形成時に同時に行うことができるので、以
上の操作は非常に簡単であり、かつ効率的である。
次に、Ｔｉｅ、が高濃度の非晶質のＳｉｎ、層を内表面
に焼付ける方法を説明する。
に焼付ける方法を説明する。
コート液としてチタンのアルコレートと珪素のアルコレ
ートの混合液を調製するがチタン濃度はＴｉα／ （Ｓ
ｉｎ、 ＋ Ｔｉｅ、）が１〜７％となるようにする。
ートの混合液を調製するがチタン濃度はＴｉα／ （Ｓ
ｉｎ、 ＋ Ｔｉｅ、）が１〜７％となるようにする。
このコート液の管球内面への塗布は第２１に示すものと
同じ方法で行われる。このコート液が塗布されたものを
自然乾燥の後に、約１５０℃で乾燥する。必要に応じて
以上の操作を繰返して１μｍないし１０μｍの所定の厚
さにする。そして、５００℃以上、好゛ましくは８００
℃以上で熱処理すると非晶質のＳｉｎ、層が焼付けられ
るが、この層には本発明で要求されるＳｉｎ、が分散さ
れている。
同じ方法で行われる。このコート液が塗布されたものを
自然乾燥の後に、約１５０℃で乾燥する。必要に応じて
以上の操作を繰返して１μｍないし１０μｍの所定の厚
さにする。そして、５００℃以上、好゛ましくは８００
℃以上で熱処理すると非晶質のＳｉｎ、層が焼付けられ
るが、この層には本発明で要求されるＳｉｎ、が分散さ
れている。
以上の方法も、前述の拡散させる方法と同様に簡単であ
り、効率的であることが理解される。
り、効率的であることが理解される。
而して、上記の方法で製造された石英製管球を用いてキ
セノンランプを組立てて点灯したが、点灯後１０００時
間経過しても、破損しないのは勿論のこと、管球に歪も
生じず、耐久性が十分大きいことが認められた。そして
紫外線の透過特ａけ第１図に示す通りであるので、波長
２００ｎｍ以下の紫外線は吸収され、外部に透過しない
。従って、オゾンフリー石英としての性能を満すことが
できる。
セノンランプを組立てて点灯したが、点灯後１０００時
間経過しても、破損しないのは勿論のこと、管球に歪も
生じず、耐久性が十分大きいことが認められた。そして
紫外線の透過特ａけ第１図に示す通りであるので、波長
２００ｎｍ以下の紫外線は吸収され、外部に透過しない
。従って、オゾンフリー石英としての性能を満すことが
できる。
なお、放電灯はキセノンランプに限られるものではなく
、希ガス放電灯、水銀などの金鵡蒸気放電灯、更には閃
光放電灯など各種の放電灯に利用できることは当然であ
る。
、希ガス放電灯、水銀などの金鵡蒸気放電灯、更には閃
光放電灯など各種の放電灯に利用できることは当然であ
る。
以上説明した様に、本発明は、石英管壁の内表面より１
μｍないし内表面より１０μｍの範囲における１１６度
がＴｉＯ２に換算して０．５％〜７％であり、かつ、全
体の平均濃度と管壁厚さの積が３．７％μｍ〜４２％μ
ｍであることを特徴とするので、本発明に従えば、簡単
に製造できて耐久性があり、かつ波長２００ｎｍ以下の
紫外線を完全に吸収するオゾンフリーの放電灯の石英製
管球とすることができる。
μｍないし内表面より１０μｍの範囲における１１６度
がＴｉＯ２に換算して０．５％〜７％であり、かつ、全
体の平均濃度と管壁厚さの積が３．７％μｍ〜４２％μ
ｍであることを特徴とするので、本発明に従えば、簡単
に製造できて耐久性があり、かつ波長２００ｎｍ以下の
紫外線を完全に吸収するオゾンフリーの放電灯の石英製
管球とすることができる。
第１図は紫外線透過特性曲線図、第２図は製造工程の説
明図、第６図はＴｉｅ、濃度特性曲線図である。
明図、第６図はＴｉｅ、濃度特性曲線図である。
Claims (1)
- 石英管壁の内表面より１μｍないし内表面より１０μｍ
の範囲におけるＴｉ濃度がＴｉＯ＿２に換算して０．５
％〜７％であり、かつ、全体の平均濃度と管壁厚さの積
が３．７％μｍ〜４２％μｍであることを特徴とする放
電灯の石英製管球。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP582085A JPS61165942A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | 放電灯の石英製管球 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP582085A JPS61165942A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | 放電灯の石英製管球 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61165942A true JPS61165942A (ja) | 1986-07-26 |
| JPH0434258B2 JPH0434258B2 (ja) | 1992-06-05 |
Family
ID=11621713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP582085A Granted JPS61165942A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | 放電灯の石英製管球 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61165942A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02194177A (ja) * | 1989-01-23 | 1990-07-31 | Anelva Corp | 薄膜作製装置および方法 |
| JPH0648765A (ja) * | 1992-06-01 | 1994-02-22 | General Electric Co <Ge> | 紫外線吸収性のガラス質材料およびランプ |
| US5569979A (en) * | 1992-02-28 | 1996-10-29 | General Electric Company | UV absorbing fused quartz and its use for lamp envelopes |
-
1985
- 1985-01-18 JP JP582085A patent/JPS61165942A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02194177A (ja) * | 1989-01-23 | 1990-07-31 | Anelva Corp | 薄膜作製装置および方法 |
| US5569979A (en) * | 1992-02-28 | 1996-10-29 | General Electric Company | UV absorbing fused quartz and its use for lamp envelopes |
| JPH0648765A (ja) * | 1992-06-01 | 1994-02-22 | General Electric Co <Ge> | 紫外線吸収性のガラス質材料およびランプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0434258B2 (ja) | 1992-06-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |