JPS62100929A - セラミツク放電灯の製造方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は管端を封止する閉塞体に排気管を設けないセラ
ミック放電灯の製造方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来から透光性セラミックたとえばアルミナ。

イツトリア、マグネシア等の高密度多結晶体からなるセ
ラミックあるいはルビー、サファイア等の金属酸化物単
結晶体からなるセラミック等を発光管バルブとして用い
るセラミック放電灯が知られている。これらセラミック
放電灯の発光管バルブは、セラミックが高融点物質であ
るため石英ガラス製発光管バルブの場合のように管端部
を加熱軟化して圧潰封止することができず、したがって
。

セラミックと熱膨張率が近似するニオブ、タンタル等の
高融点金属またはセラミックからなる板状。

キャップ状等の閉塞体を用い、ガラスソルダのような封
着材を介してその開口端部は封止され、かつ閉基体に電
極が支持される。このような発光管は内部を排気して所
定の封入物を封入しなければならないが、この排気封止
工程は一般に次のような方法がとられている。

その一方法は排気管方式で１発光管に排気管を取り付け
て行なうものであるが、この方法によると発光管バルブ
から外方へ突出する排気管の先端部が最冷部となるため
、最冷部の温度上昇が困難となり、したがってこの最冷
部の温度に左右される封入物の蒸気圧を高くしてランプ
特性を向上することができにくい欠点がある。

このような排気管方式に対し、排気管を使用しない方法
もある。この無排気管方式は、あらかじめ発光管バルブ
の一端開口部を閉塞体により封止する第１封土工程と９
発光管バルブ内に発光物質等の封入物を封入する工程と
、他端開口部に閉塞体およびガラスソルダのような封着
材を配置した発光管バルブをたとえばベルヂャーのよう
な密閉容器内に収容し、排気したのち始動用希ガスと同
一ガスを導入しながら上記ガラスソルダを加熱溶融して
上記閉塞体により他端開口部を封止する第２封止工程と
からなるものである。

ところで、このような無排気管方式の場合、上記第２封
止工程において、ガラスソルダから放出される不純ガス
が問題となる。すなわち、上記ガラスソルダはアルミナ
、カルシア、マグネシア等を主成分とする金属酸化物粉
末を圧縮形成した成形体として使用されるが、ラング特
性に悪影響を与える水分や水素等の不純ガスを多量に含
有している。したがって、封着工程前に上記ガラスソル
ダ成形体を溶融させない程度の温度に加熱して含有不純
ガスを除去するようにしているが、不純ガスはガラスソ
ルダ成形体の溶融時に完全に放出されるものであり、上
記加熱程度ではその除去にはおのずから限界がある。

したがって、上記密閉容器内に希ガスを導入しながら行
なう第２封止工程では、溶融時にガラスソルダ成形体か
ら放出される不純ガスはその多くが発光管内圧入り込み
、このような状態で閉塞体により封止される結果、得ら
れる発光管は多量の不純ガスを含んだものとなる。この
ような不純ガスの内でも水素は特にランプの始動に悪影
響を与え１発光管内封入物が金属ノ１０ゲン化物の場合
には一層その影響は著るしいものがある。

ところで、セラミック放電灯等の高圧放電灯は一般に発
光管を外管内に収容した二重管構造がとられるが、外管
および外管内に収容したマウント部材等から放出される
不純ガスが発光管バルブを通過して発光管内に侵入する
のを防止する目的で。

外管内に上記不純ガスを吸着するゲッタを配置すること
は知られているが、このような手段では発光管内に存在
する不純ガスの除去には役立たない。

また９発光管内にゲッタを配置することも知られている
が、この場合には発光管内封入物である反応性が非常に
強い金属ハロゲン化物や水銀とゲッタが反応するのを防
止するため、ゲッタを上記封入物と反応しＫくい物質で
被覆する方法がとられている。しかしながらこのような
方法は非常圧手間がかかるばかりでなく、上記ゲッタを
被覆する物質によりゲッタの不純ガス吸着能力の低下は
避けられなかった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような事態に対処してなされたもので、製
造時にガラスソルダ成形体から放出される水素ガスの発
光管内への侵入を減少させて、優れた始動特性が得られ
るセラミック放電灯の製造方法を提供することを目的と
する。

〔発明の概要〕

本発明は両端を開口した透光性セラミックからなる発光
管バルブの一端開口部を閉塞体で封止したのち、封入物
を封入し、ついで密閉容器内で始動用希ガスと同−希ガ
スを導入しなから他端開口部をガラスソルダを介して閉
塞体で封止する工程において、上記他端側の封止予定部
近傍に水素吸着ゲッタを配置することにより℃、上記ガ
ラスソルダがその溶融時に放出する水素ガスを吸着させ
ることを特徴とするセラミック放電灯の製造方法である
。

〔発明の実施例〕 以下１本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

まず、第１図囚に示すように両端を開口した透光性セラ
ミックたとえば透光性アルミナセラミックからなる発光
管バルブ（１１の一端開口部（１ａ）を電極（２Ａ）を
支持するたとえばアルミナセラミック製の閉塞体（３Ａ
）Ｋよりガラスソルダ（４）を介して気密に第１封止を
する。次に（Ｂ１図に示すように未封止の他端開口部（
１ｂ）から水銀および金属ハロゲン化物たとえば沃化ス
カンジウム等の封入物（５）を投入すれば、これら封入
物（５）は矢印で示すように上記閉塞体（３Ａ）の内面
上に落下し、そこに滞留する。ついで（０図に示すよう
に上記未封止の他端開口部（１ｂ）にアルミナセラミッ
ク製の閉塞体（３Ｂ）と、この閉塞体（３Ｂ）の貫通孔
（６）を挿通して一端部に電極（２Ｂ）を固着して支持
する導入線（７）と、閉塞体（３Ｂ）の外面上に位置し
てアルミナ、ソリ力、マダイ・シア等の金属酸化物粉末
を圧縮形成したガラスソルダ成形体（４Ａ）とをそれぞ
れ配置する。なお、（８）はクロスバ−で、その中央部
を上記導入線（７）に固着し１両端部は発光管バルブ（
１１の開口部端面に係止することばよって、電極（２Ｂ
）の落下を防止すると共にガラスソルダ成形体（４Ａ）
の溶融時には溶融ガラスソルダを閉塞体貫通孔（６）お
よび閉塞体（３Ｂ）と−発光管バルブ（１）との間隙部
へそれぞれ均等に配分する役目をになうものである。こ
のように配置したものは、＠２図に示すようにたとえば
石英チャンバのような密閉容器（９）内に収容し、上記
ｗｃｌ封止工程で封止しである発光管バルブ（１）の一
端側を矢印のように冷却水を流通させる水冷保持具（１
１によって密着把持して冷却する。一方、未封止の他端
開口部（１ｂ）近傍にはカーボン円筒からなるヒーター
αυと、支持体（１２に支持された金属水素化物たとえ
ばＬａＮ１５Ｈｓのような水素吸着ゲッタａ３が配置さ
れる。次に密閉容器（９）内に通じる一対の給排気管α
荀、α［有］の一方０４）を閉じて他方（１９から密閉
容器（９）内を排気すれば。

発光管バルブ（１）内も排気される。ついで、上記閉じ
ている給排気管Ｉを開いて発光管内に封入する始動用希
ガスと同−希ガスたとえばアルゴンガスを密閉容器（９
）内に導入しながら、あるいは導入したのち、高周波加
熱装置（１ｅにより上記ヒーターαυを発熱させ、ガラ
スソルダ成形体（４Ａ）を約１，５００℃に加熱すれば
、ガラスソルダ成形体（４Ａ）は溶融して閉塞体（３Ｂ
）の貫通孔（６）および閉塞体（３Ｂ）局面と発光管バ
ルブ（１）の他端開口部（ｌｂ）内壁面との間隙に流下
浸透し、冷却固化することによって電極（２Ｂ）支持の
導入線（７）と閉塞体（３Ｂ）および閉塞体（３Ｂ）と
発光管バルブ（１）とはそれぞれ気密に封着されると共
に９発光管内には始動用希ガスのアルゴンガスが導入さ
れ、第２封止工程は完了する。

このような製造方法によれば、上記第２封止工程におい
て、ガラスソルダ成形体（４Ａ）溶融時に多量の水素ガ
スが放出されても、封止予定部の近傍、つまりガラスソ
ルダ（４Ａ）の近傍には水素吸着ゲッタθ■が配置さね
ているので、放出された水素ガスの大部分は吸着され、
従来のように発光管内多量の水素ガスが侵入することは
防止され、この結果始動特性の優れたランプを得ること
ができる。特にこの種の封止工程は、溶融ガラスソルダ
の下方への流れを利用するものであるから、発光管バル
ブ（１）は垂直に支持され、しかも水素吸着ゲッタ（１
３はガラスソルダ成形体（４Ａ）の上方に配置されるか
ら、ガラスソルダ成形体（４Ａ）から放出される水素ガ
スは密閉容器（９）内の導入希ガスの対流によって上方
向に向い、そこに位置する水素吸着ゲッタαＪに効率的
に吸着される結果となる。

なお、水素吸着ゲッタを使用しない従来方法で作られた
ランプの発光管内の水素濃度は０．１〜０．５％程度と
高く、始動電圧は約５８０■であったのに対し１本発明
方法によるランプの発光管内の水素濃度はｌＱＱｐｐｍ
以下に押えることができ、始動電圧は約２６０ｖであっ
た。

また、上記実施例では水素吸着ゲッタとしてＬａＮ１５
Ｈａを用いたが、これに限定されるものではなくたとえ
ば金属水素化物としてはＭｇＨ２，ＴｉＨ２゜ＴｉＦｅ
Ｈｘ、ｅあるいはＴｉ、　Ｚｒ、　Ｚｒ−Ａｌ、　Ｐｄ
等の他の水素吸着ゲッタであっても良く、これ等水素吸
着ゲッタが第２図に示すような位置に配置され、ゲッタ
自体の温度がゲッタ作用を生じる適正温度範囲よりも低
い場合には、たとえばゲッタの支持体Ｈな介してゲッタ
を通電加熱して昇温させ、適正温度範囲よりも高い場合
にはたとえばゲッタをヒーターａυから離す方向に移動
させれば良い。

さらに９本発明は上記メタルハライドランプに限られる
ものではなく、透光性セラミックを発光管バルブとする
他のセラミック放電灯たとえば高圧ナトリウムランプの
製造にも適用できるものである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば９発光管の製造工程
時において水素ガスが侵入しないようにしたものである
から、従来のよ）にあえて発光管内にゲッタを配置する
必要はなく、製造が容易でしかも優ねた始動特性を有す
るセラミック放電灯を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明方法の一実施例の説明図で
、第１図（Ａ１−（ｑは発光管の組立てをその工程順に
示す縦断面図、第２図はその最終工程の製造装置を示す
。 （１）・・・・・・発光管バルブ、　　（ｌａ）・・・
・・・一端開口部。 （１ｂ）・・・・・・他端開口部、　　（２Ａ）、（２
Ｂ）・・・・・・電極。 （３Ａ）、（ＦＢ）・・・・・・閉塞体。 （４）・・・・・・ガラスソルダ。 （４Ａ）・・・・・・ガラスソルダ成形体。 （５）・・・・・・封入物、（９）・・・・・・密閉容
器。 （１１）・・・・・・ヒーター、（１２・・・・・・ゲ
ッタ支持体。 αＪ・・・・・・水素吸着ゲッタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 両端を開口した透光性セラミックからなる発光管バルブ
   の一端開口部を閉塞体で封止する第１封止工程と、他端
   開口部から封入物を封入する工程と、上記他端開口部に
   閉塞体およびガラスソルダ成形体を配した発光管バルブ
   を密閉容器内で排気したのち、始動用希ガスを導入しな
   がら上記ガラスソルダ成形体を加熱溶融して上記閉塞体
   で他端開口部を封止する第２封止工程とを具備し、かつ
   、上記第２封止工程時には封止予定部近傍に水素吸着ゲ
   ツタを配置するようにしたことを特徴とするセラミック
   放電灯の製造方法。