JPS6346533B2 - - Google Patents
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- JPS6346533B2 JPS6346533B2 JP54081571A JP8157179A JPS6346533B2 JP S6346533 B2 JPS6346533 B2 JP S6346533B2 JP 54081571 A JP54081571 A JP 54081571A JP 8157179 A JP8157179 A JP 8157179A JP S6346533 B2 JPS6346533 B2 JP S6346533B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
- H01J61/0735—Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the material of the electrode
- H01J61/0737—Main electrodes for high-pressure discharge lamps characterised by the material of the electrode characterised by the electron emissive material
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- Discharge Lamp (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、高圧放電(HID)灯に関するも
のであり、特に、この高圧放電灯の電極に用いら
れる電子放出物管とともに用いる焼結用被着材に
関するものである。
のであり、特に、この高圧放電灯の電極に用いら
れる電子放出物管とともに用いる焼結用被着材に
関するものである。
従来、高圧ナトリウム水銀蒸気灯の電子放出物
質には、二酸化トリウム、トリウム酸バリウム、
タングステン酸二バリウムカルシウム、及び酸化
バリウムを含むいくつかの酸化物相の混合物が用
いられて来た。この酸化物相の混合物は雰囲気中
の汚染物に対して極めて敏感であり、その結果、
ちよつと空気に曝しただけで、その電子放出混合
物による水分や二酸化炭素を比較的多量に吸つて
しまう。このような汚染物を除去するのは困難で
あつた。シリカ(SiO2)が前記電子放出混合物
と関連した効果的な焼結用被着材(促進材)であ
つた。
質には、二酸化トリウム、トリウム酸バリウム、
タングステン酸二バリウムカルシウム、及び酸化
バリウムを含むいくつかの酸化物相の混合物が用
いられて来た。この酸化物相の混合物は雰囲気中
の汚染物に対して極めて敏感であり、その結果、
ちよつと空気に曝しただけで、その電子放出混合
物による水分や二酸化炭素を比較的多量に吸つて
しまう。このような汚染物を除去するのは困難で
あつた。シリカ(SiO2)が前記電子放出混合物
と関連した効果的な焼結用被着材(促進材)であ
つた。
更に最近では、1973年1月2日付の米国特許第
3708710号に開示されている高圧放電ナトリウム
水銀蒸気灯において多結晶アルミナ・アーク管体
を用いたナトリウム蒸気灯において特に効果的
な、電子放出物質としてのタングステン酸二バリ
ウムカルシウムが用いられている。同様に、1977
年10月4日付の米国特許第4052634号は、少なく
とも1つの希土類金属酸化物と、希土類酸化物1
モル当り0.66〜0.40モルの量のアルカリ土属金属
酸化物と、アルカリ土類金属酸化物(これはモル
%が少なくとも25%の酸化バリウムから成つてい
る)1モル当り0.25〜0.40モルの量のタングステ
ン及びモリブデンの酸化物のうちの少なくとも1
つと、を含む1つ以上の酸化物化合物を主成分と
した高圧水銀蒸気・高圧ナトリウム蒸気放電灯用
の電子放出物質を開示している。本出願人による
昭和53年10月20日付特願昭53−128671号及び昭和
53年10月26日付特願昭53−131083号はタングステ
ン酸二バリウム・カルシウム(Ba2CaWO6)と
モリブデン酸二バリウム・カルシウム
(Ba2CaMoO6)との固溶体である新規な電子放
出物質や、M3M2′M″O9(Mはアルカリ土金属で
少なくとも主にバリウムであるもの、M′はイツ
トリウム、ランタニド族金属又はこれらのあらゆ
る混合物、M″はタングステン、モリブデン又は
これらのあらゆる混合物)を主成分とする新規な
電子放出物質を上記のような放電灯に用いてい
る。
3708710号に開示されている高圧放電ナトリウム
水銀蒸気灯において多結晶アルミナ・アーク管体
を用いたナトリウム蒸気灯において特に効果的
な、電子放出物質としてのタングステン酸二バリ
ウムカルシウムが用いられている。同様に、1977
年10月4日付の米国特許第4052634号は、少なく
とも1つの希土類金属酸化物と、希土類酸化物1
モル当り0.66〜0.40モルの量のアルカリ土属金属
酸化物と、アルカリ土類金属酸化物(これはモル
%が少なくとも25%の酸化バリウムから成つてい
る)1モル当り0.25〜0.40モルの量のタングステ
ン及びモリブデンの酸化物のうちの少なくとも1
つと、を含む1つ以上の酸化物化合物を主成分と
した高圧水銀蒸気・高圧ナトリウム蒸気放電灯用
の電子放出物質を開示している。本出願人による
昭和53年10月20日付特願昭53−128671号及び昭和
53年10月26日付特願昭53−131083号はタングステ
ン酸二バリウム・カルシウム(Ba2CaWO6)と
モリブデン酸二バリウム・カルシウム
(Ba2CaMoO6)との固溶体である新規な電子放
出物質や、M3M2′M″O9(Mはアルカリ土金属で
少なくとも主にバリウムであるもの、M′はイツ
トリウム、ランタニド族金属又はこれらのあらゆ
る混合物、M″はタングステン、モリブデン又は
これらのあらゆる混合物)を主成分とする新規な
電子放出物質を上記のような放電灯に用いてい
る。
後者の電子放出物質は焼結した後は通常「柔い
粉状」のコンシステンシイ(竪さ)を有してお
り、電子放出物質の小さな粒子は、完成した電極
或いは完成した放電灯を処理する間飛散してしま
う。もしこのようにふき払われることとなると、
電極に盛られた電子放出物質の量が減少して放電
灯の寿命を縮めてしまうことがある。更に、放電
灯の寿命期間中に飛散が生ずるとアーク管の内部
表面には黒ぼい電子放出物質が被着してしまい、
この被着した電子放出粒子はアーク管内にす早く
拡散して黒ずんだものとしてしまい、放電灯の光
出力を低下させてしまう傾向がある。上記の新規
な電子放出物質に焼結被着材としてシリカを用い
ることは効果的でなかつた。焼結後、「柔いれん
が」状の塊のコンシステンシイを有する電子放出
物質を得ることによつて結果的に大きく改良され
た電極構造が得られ、更に完成した電極や完成し
た放電灯を処理する間、散粉の問題をほとんどな
くすことができる。
粉状」のコンシステンシイ(竪さ)を有してお
り、電子放出物質の小さな粒子は、完成した電極
或いは完成した放電灯を処理する間飛散してしま
う。もしこのようにふき払われることとなると、
電極に盛られた電子放出物質の量が減少して放電
灯の寿命を縮めてしまうことがある。更に、放電
灯の寿命期間中に飛散が生ずるとアーク管の内部
表面には黒ぼい電子放出物質が被着してしまい、
この被着した電子放出粒子はアーク管内にす早く
拡散して黒ずんだものとしてしまい、放電灯の光
出力を低下させてしまう傾向がある。上記の新規
な電子放出物質に焼結被着材としてシリカを用い
ることは効果的でなかつた。焼結後、「柔いれん
が」状の塊のコンシステンシイを有する電子放出
物質を得ることによつて結果的に大きく改良され
た電極構造が得られ、更に完成した電極や完成し
た放電灯を処理する間、散粉の問題をほとんどな
くすことができる。
この発明によれば、BaO−WO3、CaO−WO3
若しくはSrO−WO3の共融混合物組成をした焼結
被着材が高圧放電灯の放電持続電極における電子
放出物質と混合される。
若しくはSrO−WO3の共融混合物組成をした焼結
被着材が高圧放電灯の放電持続電極における電子
放出物質と混合される。
高圧蒸気放電灯は、電極をその両端付近に作動
的に支持し電極間に細長いアーク放電を生じさせ
るようにした発光アーク管と、この電極を電源に
接続する手段と、を備えている。一端がアーク管
の一端付近に支持されており、他端がアーク管内
に向つて幾分出張つている細長い耐火金属部材で
できた改良された構造の電極が設けられている。
アーク管内部に突出した端部には、その内部に突
出した部分に支持された覆い用耐火金属コイル手
段が設けられている。電子放出物質がその覆い用
コイルの巻線部分間に設けられている。この電子
放出物質は、Ba2CaM″O6とM3M2′M″O9とを含
む群のうちの1種以上のものの中から選択するこ
とが望ましい。ここでMはアルカリ土類金属であ
り、少なくとも主としてバリウムであり、M′は
イツトリウム若しくは他のランタニド族希土類金
属又はこれらの混合物であり、M″はタングステ
ン若しくはモリブデン又はこれらの混合物であ
る。電子放出物質には焼結用被着材が混入されて
おり、その含有量は焼結用被着材が約2〜50重量
%で電子放出物質が約98〜50重量%である。焼結
用被着材の含有量は約5〜10重量%であることが
好ましい。更に、特に水銀蒸気灯等の場合には、
耐火金属粉末をランタニド族電子放出物質と混合
することが好ましく、前者は後者の約20重量%を
占める。
的に支持し電極間に細長いアーク放電を生じさせ
るようにした発光アーク管と、この電極を電源に
接続する手段と、を備えている。一端がアーク管
の一端付近に支持されており、他端がアーク管内
に向つて幾分出張つている細長い耐火金属部材で
できた改良された構造の電極が設けられている。
アーク管内部に突出した端部には、その内部に突
出した部分に支持された覆い用耐火金属コイル手
段が設けられている。電子放出物質がその覆い用
コイルの巻線部分間に設けられている。この電子
放出物質は、Ba2CaM″O6とM3M2′M″O9とを含
む群のうちの1種以上のものの中から選択するこ
とが望ましい。ここでMはアルカリ土類金属であ
り、少なくとも主としてバリウムであり、M′は
イツトリウム若しくは他のランタニド族希土類金
属又はこれらの混合物であり、M″はタングステ
ン若しくはモリブデン又はこれらの混合物であ
る。電子放出物質には焼結用被着材が混入されて
おり、その含有量は焼結用被着材が約2〜50重量
%で電子放出物質が約98〜50重量%である。焼結
用被着材の含有量は約5〜10重量%であることが
好ましい。更に、特に水銀蒸気灯等の場合には、
耐火金属粉末をランタニド族電子放出物質と混合
することが好ましく、前者は後者の約20重量%を
占める。
この発明の多くの特徴をより一層理解するた
め、添附図面と関連して以下に詳しく説明する。
め、添附図面と関連して以下に詳しく説明する。
添附図面を通して、同じ符号は同じ部品を指称
している。第1図において、代表的な高圧ナトリ
ウム水銀放電灯10が示されており、高圧放電灯
10は電極14を有する発光アーク管12を備え
ており、また電極14はアーク管12の両端近く
に機能的に支持され、電極14の間には細長いア
ークが維持されるようになつている。アーク管1
2は、その端部を密閉するニオブ端キヤツプ16
を有する単結晶又は多結晶アルミナ等の耐火物質
でできている。アーク管12は支持枠20によつ
て保護外封体18内にうまく支持されており、支
持枠20は通常のステム圧力部24を介して普通
の口金26に接続するために密封された一方の導
入線22に接続されている。他方の導入線28は
他方の電極14に接続されている。図の上側の電
極14との接続は支持枠20とアーク管12の伸
縮を自在にするための弾力性のある編組線30と
を介して行なわれており、支持枠20は保護用外
封体18のドーム部の内部表面と接触している適
当な金属製のばね間隔部材32によつて管球内に
固定保持されている。放電持続充填剤としては、
アーク管12は一定少量のナトリウム−水銀アマ
ルガムと、20トルのキセノン等の低圧不活性可電
離始動気体と、を含んでいる。
している。第1図において、代表的な高圧ナトリ
ウム水銀放電灯10が示されており、高圧放電灯
10は電極14を有する発光アーク管12を備え
ており、また電極14はアーク管12の両端近く
に機能的に支持され、電極14の間には細長いア
ークが維持されるようになつている。アーク管1
2は、その端部を密閉するニオブ端キヤツプ16
を有する単結晶又は多結晶アルミナ等の耐火物質
でできている。アーク管12は支持枠20によつ
て保護外封体18内にうまく支持されており、支
持枠20は通常のステム圧力部24を介して普通
の口金26に接続するために密封された一方の導
入線22に接続されている。他方の導入線28は
他方の電極14に接続されている。図の上側の電
極14との接続は支持枠20とアーク管12の伸
縮を自在にするための弾力性のある編組線30と
を介して行なわれており、支持枠20は保護用外
封体18のドーム部の内部表面と接触している適
当な金属製のばね間隔部材32によつて管球内に
固定保持されている。放電持続充填剤としては、
アーク管12は一定少量のナトリウム−水銀アマ
ルガムと、20トルのキセノン等の低圧不活性可電
離始動気体と、を含んでいる。
第2図に示される高圧水銀蒸気灯34も発光ア
ーク管36を備えており、このアーク管36は普
通石英でできており、その端部近くでその中に作
用的に支持された動作電極38を有し、その電極
間には細長いアーク放電が維持される。普通の支
持枠40は保護用外封体42内にアーク管36を
適切に支持し、かつ電極38の一方と電気的接続
を行う働きをする。他方の電極38は一方の導入
線44と直接接続され、それから口金46に接続
されている。この導入線44と口金46とで電極
38を電源に接続する手段を構成している。従来
と同様、アーク管36は、不活性可電離始動気体
とともに放電持続充填剤を成す少量の水銀48を
含んでいる。この実施例では、アーク管36の両
端に設けられた帯板50は電極38と導入線44
とを結合し易くするものである。
ーク管36を備えており、このアーク管36は普
通石英でできており、その端部近くでその中に作
用的に支持された動作電極38を有し、その電極
間には細長いアーク放電が維持される。普通の支
持枠40は保護用外封体42内にアーク管36を
適切に支持し、かつ電極38の一方と電気的接続
を行う働きをする。他方の電極38は一方の導入
線44と直接接続され、それから口金46に接続
されている。この導入線44と口金46とで電極
38を電源に接続する手段を構成している。従来
と同様、アーク管36は、不活性可電離始動気体
とともに放電持続充填剤を成す少量の水銀48を
含んでいる。この実施例では、アーク管36の両
端に設けられた帯板50は電極38と導入線44
とを結合し易くするものである。
第3図には高圧放電灯に用いられる電極14ま
たは38の部分拡大図が示されている。この電極
は、一端54を有する細長い耐火金属部材52を
備えており、その一端54はアーク管の一端近く
に支持され、この金属部材52の他端56はアー
ク管の内部に向つて少しだけ突出するようになつ
ている。覆い用耐火金属コイル手段58は細長い
金属部材52のその端部56の近くに固定されて
いる。特定例として、細長い金属部材52は約
0.8ミリメートル(0.03インチ)の直径のタング
ステン棒でできており、第3図に示された耐火金
属コイル58は0.4ミリメートル(0.016インチ)
の直径の8回巻タングステン線である。金属コイ
ル58の外径は2.29ミリメートル(0.09インチ)
から2.8ミリメートル(0.11インチ)の範囲にあ
ればよい。
たは38の部分拡大図が示されている。この電極
は、一端54を有する細長い耐火金属部材52を
備えており、その一端54はアーク管の一端近く
に支持され、この金属部材52の他端56はアー
ク管の内部に向つて少しだけ突出するようになつ
ている。覆い用耐火金属コイル手段58は細長い
金属部材52のその端部56の近くに固定されて
いる。特定例として、細長い金属部材52は約
0.8ミリメートル(0.03インチ)の直径のタング
ステン棒でできており、第3図に示された耐火金
属コイル58は0.4ミリメートル(0.016インチ)
の直径の8回巻タングステン線である。金属コイ
ル58の外径は2.29ミリメートル(0.09インチ)
から2.8ミリメートル(0.11インチ)の範囲にあ
ればよい。
組立状態における電極コイルが第4図及び第5
図に示されており、図において、細長い耐火金属
部材52はその周囲に直接巻かれた第1の内部コ
イル60を有し、この内部コイル60における、
コイル端62間の個々の巻線間ピツチは中央に巻
いた巻線64の間に所定の間隔が存在するように
なつている。特定例として、中央に配置された
個々の巻線64間の間隔は、内部コイル60を形
成する線の直径とほぼ等しい。この間隔は電極構
造によつて支持される大半が電子放出物質と焼結
用被着材との混合物66の保護された貯蔵部を形
成している。このような電極構造は米国特許第
3170081号1965年2月16日付に開示されている如
く一般に知られた技術である。
図に示されており、図において、細長い耐火金属
部材52はその周囲に直接巻かれた第1の内部コ
イル60を有し、この内部コイル60における、
コイル端62間の個々の巻線間ピツチは中央に巻
いた巻線64の間に所定の間隔が存在するように
なつている。特定例として、中央に配置された
個々の巻線64間の間隔は、内部コイル60を形
成する線の直径とほぼ等しい。この間隔は電極構
造によつて支持される大半が電子放出物質と焼結
用被着材との混合物66の保護された貯蔵部を形
成している。このような電極構造は米国特許第
3170081号1965年2月16日付に開示されている如
く一般に知られた技術である。
前記の米国特許第3708710号は、高圧放電灯の
電極に用いられるタングステン酸二バリウム・カ
ルシウム(Ba2CaWO6)を主成分とする電子放
出物質の調製及び用途並びにその電子放出物質の
調製方法について述べている。前述した本願出願
人による特願昭53−128671号では、タングステン
酸とモリブデン酸とのグラム分子比が9対1から
1対9まで、好ましくはタングステン酸とモリブ
デン酸の分子比が1対1から1対4の範囲にある
電子放出物質、及びにその調製方法を開示してい
る。前述した本願出願による特願昭53−131083号
は、M3M2′M″O9(ここでMはアルカリ土類金属
で少なくとも主にバリウムであり、M′はイツト
リウム、ランタニド族希土類金属、又はこれらの
混合物、そしてM″はタングステン、モリブデン、
又はこれらの混合物)及び特にタングステン酸バ
リウム・イツトリウム種(Ba3Y2WO9)を主成
分とする電子放出物質、並びにその調製方法を開
示している。この電子放出物質には、タングステ
ン、モリブデン、タンタル、又はニオブ、又はこ
れらの混合物の耐火金属微粒子(その耐火金属粉
末はその電子放出物質の5〜80重量%である)を
混合することが望ましいことがわかつた。この金
属粉末は、代表的な粉末粒子の大きさが0.06〜
0.2ミクロンの極微粒子状であることが望ましい。
タングステン粉末はその粒子の大きさが特に約
0.11ミクロンであることが好ましい。付加した金
属粉末は耐火金属マトリツクスとして働いて電子
放出物質の機械的な安定性を向上させ、また、放
電灯を始めにつけたときの酸化物電子放出物質の
散粉を最小にする。好ましく微細に砕いたタング
ステン粉末は、タングステン酸バリウム・イツト
リウムを好ましいものとする電子放出物質の約20
重量%より大きい構成を有している。
電極に用いられるタングステン酸二バリウム・カ
ルシウム(Ba2CaWO6)を主成分とする電子放
出物質の調製及び用途並びにその電子放出物質の
調製方法について述べている。前述した本願出願
人による特願昭53−128671号では、タングステン
酸とモリブデン酸とのグラム分子比が9対1から
1対9まで、好ましくはタングステン酸とモリブ
デン酸の分子比が1対1から1対4の範囲にある
電子放出物質、及びにその調製方法を開示してい
る。前述した本願出願による特願昭53−131083号
は、M3M2′M″O9(ここでMはアルカリ土類金属
で少なくとも主にバリウムであり、M′はイツト
リウム、ランタニド族希土類金属、又はこれらの
混合物、そしてM″はタングステン、モリブデン、
又はこれらの混合物)及び特にタングステン酸バ
リウム・イツトリウム種(Ba3Y2WO9)を主成
分とする電子放出物質、並びにその調製方法を開
示している。この電子放出物質には、タングステ
ン、モリブデン、タンタル、又はニオブ、又はこ
れらの混合物の耐火金属微粒子(その耐火金属粉
末はその電子放出物質の5〜80重量%である)を
混合することが望ましいことがわかつた。この金
属粉末は、代表的な粉末粒子の大きさが0.06〜
0.2ミクロンの極微粒子状であることが望ましい。
タングステン粉末はその粒子の大きさが特に約
0.11ミクロンであることが好ましい。付加した金
属粉末は耐火金属マトリツクスとして働いて電子
放出物質の機械的な安定性を向上させ、また、放
電灯を始めにつけたときの酸化物電子放出物質の
散粉を最小にする。好ましく微細に砕いたタング
ステン粉末は、タングステン酸バリウム・イツト
リウムを好ましいものとする電子放出物質の約20
重量%より大きい構成を有している。
上述した電子放出物質の各々は高圧放電灯にあ
つて良好な特性を示すが、焼結後では、現在電極
構造上の、或いは、その中に在る電子放出物質が
「柔かい粉末」状のものとなつていて電極からず
れ落ちたり、飛散したりする傾向がある。「柔か
いレンガ塊」状のコンシステンシイがその電極か
ら電子放出物質がとれる傾向を減少させることが
好ましい。これに関連してわかつていることは、
バリウム酸化物−タングステン酸化物(BaO−
WO3)、カルシウム酸化物−タングステン酸化物
(CaO−WO3)若しくはストロンチウム酸化物−
タングステン酸化物(SrO−WO3)、又はこれら
の組み合わせ、の共融混合物の所定量を電子放出
物質と混ぜたとき、その電子放出物質よりずつと
固く焼結したものが得られる。BaO−WO3系、
SrO−WO3及びCaO−WO3系各々の最も融点の
低い共融混合物が好ましく、BaO25モル%−
WO375モル%では融点が935℃となり、SrO24モ
ル%−WO376モル%では融点1073℃、そして
CaO25モル%−WO375モル%では融点が1135℃
となつている。BaOが58.2モル%でWO3が41.8%
の共融組成も共融温度が1320℃と適切なものとな
つている。
つて良好な特性を示すが、焼結後では、現在電極
構造上の、或いは、その中に在る電子放出物質が
「柔かい粉末」状のものとなつていて電極からず
れ落ちたり、飛散したりする傾向がある。「柔か
いレンガ塊」状のコンシステンシイがその電極か
ら電子放出物質がとれる傾向を減少させることが
好ましい。これに関連してわかつていることは、
バリウム酸化物−タングステン酸化物(BaO−
WO3)、カルシウム酸化物−タングステン酸化物
(CaO−WO3)若しくはストロンチウム酸化物−
タングステン酸化物(SrO−WO3)、又はこれら
の組み合わせ、の共融混合物の所定量を電子放出
物質と混ぜたとき、その電子放出物質よりずつと
固く焼結したものが得られる。BaO−WO3系、
SrO−WO3及びCaO−WO3系各々の最も融点の
低い共融混合物が好ましく、BaO25モル%−
WO375モル%では融点が935℃となり、SrO24モ
ル%−WO376モル%では融点1073℃、そして
CaO25モル%−WO375モル%では融点が1135℃
となつている。BaOが58.2モル%でWO3が41.8%
の共融組成も共融温度が1320℃と適切なものとな
つている。
特定例としては、493グラムの炭酸バリウム
(BaCO3)と1740グラムのWO3(WO2.97)をアル
コール中でボールミルにより粉砕し、更に70℃の
オーブンで乾燥させる。この乾燥した混合物を更
にシリカボート中に置き、800℃で1時間900℃で
4時間焼成して炭酸ガスを追い出し、BaO−
WO3の共融混合物を残す。この混合物を更に再
びボールミルで乾燥紛砕して完全に混合し尽す。
(BaCO3)と1740グラムのWO3(WO2.97)をアル
コール中でボールミルにより粉砕し、更に70℃の
オーブンで乾燥させる。この乾燥した混合物を更
にシリカボート中に置き、800℃で1時間900℃で
4時間焼成して炭酸ガスを追い出し、BaO−
WO3の共融混合物を残す。この混合物を更に再
びボールミルで乾燥紛砕して完全に混合し尽す。
95%の電子放出物質と5%の焼結被着材との混
合物をアルコール展色剤とともにボールミルで粉
砕して混合物を均質にする。アルコール展色剤を
用いて糊状物として今つくられたこの物質を第4
図に示す如く最内部のコイル60に塗布する。こ
れを乾燥した後、第5図に示される外側コイル6
8を内部コイル60上にらせん状に巻いてかぶ
せ、より保護の度合を増し、電子放出物質66が
電極から離脱するのを防ぐことができる。完成し
た電極は更に10〜15分間1500℃〜1600℃で焼成さ
れて電子放出物質の硬化焼結を行う。この焼成は
水素中で行ない遊離タングステン酸化物をタング
ステン金属に還元する。250グラムの炭酸カルシ
ウム(CaCO3)と1740グラムのWO3との混合物、
又は354グラムの炭酸ストロンチウム(SrCO3)
と1760グラムのタングステン酸化物(WO3)と
の混合物であつて、それぞれが電子放出物質に対
して「柔かいレンガ塊」状のコンシステンシイを
示すものを用いて同じ手順を行なうことができ
る。或いは、いろいろの焼結用被着材をそれらの
共融比で混合することができる。
合物をアルコール展色剤とともにボールミルで粉
砕して混合物を均質にする。アルコール展色剤を
用いて糊状物として今つくられたこの物質を第4
図に示す如く最内部のコイル60に塗布する。こ
れを乾燥した後、第5図に示される外側コイル6
8を内部コイル60上にらせん状に巻いてかぶ
せ、より保護の度合を増し、電子放出物質66が
電極から離脱するのを防ぐことができる。完成し
た電極は更に10〜15分間1500℃〜1600℃で焼成さ
れて電子放出物質の硬化焼結を行う。この焼成は
水素中で行ない遊離タングステン酸化物をタング
ステン金属に還元する。250グラムの炭酸カルシ
ウム(CaCO3)と1740グラムのWO3との混合物、
又は354グラムの炭酸ストロンチウム(SrCO3)
と1760グラムのタングステン酸化物(WO3)と
の混合物であつて、それぞれが電子放出物質に対
して「柔かいレンガ塊」状のコンシステンシイを
示すものを用いて同じ手順を行なうことができ
る。或いは、いろいろの焼結用被着材をそれらの
共融比で混合することができる。
共融焼結用被着材を前もつて焼成することが望
ましいが、これは必ずしも必要でなく、これらの
混合物は電子放出物質と混合するとき非焼成状態
で用いることができる。
ましいが、これは必ずしも必要でなく、これらの
混合物は電子放出物質と混合するとき非焼成状態
で用いることができる。
バリウム酸化物−モリブデン酸化物(BaO−
MoO3)の共融混合物、カルシウム酸化物−モリ
ブデン酸化物(CaO−MoO3)の共融混合物、及
びストロンチウム酸化物−モリブデン酸化物
(SrO−MoO3)の共融混合物は、タングステン
酸化物とバリウム酸化物、カルシウム酸化物及び
ストロンチウム酸化物との混合物と同じ効果があ
るので、全体的に又は部分的にタングステン酸化
物の代わりに用いることができる。
MoO3)の共融混合物、カルシウム酸化物−モリ
ブデン酸化物(CaO−MoO3)の共融混合物、及
びストロンチウム酸化物−モリブデン酸化物
(SrO−MoO3)の共融混合物は、タングステン
酸化物とバリウム酸化物、カルシウム酸化物及び
ストロンチウム酸化物との混合物と同じ効果があ
るので、全体的に又は部分的にタングステン酸化
物の代わりに用いることができる。
電子放出物質と焼結用被着材との重量比は、約
2−50重量%の焼結用被着材から約50−98重量%
の電子放出物質までである。好ましくは電子放出
物質と焼結用被着材との比は、約5−10重量%の
焼結用被着材対約90−95重量%の電子放出物質と
なつている。ずれ落ちる問題を除去するためには
5−10重量%の焼結用被着材で十分であると思わ
れるので、より重要なことは、コイル64の間の
領域に電子放出物質を主として充填を主として充
填し、放電灯の寿命期間中の放電を持続させるこ
とである。
2−50重量%の焼結用被着材から約50−98重量%
の電子放出物質までである。好ましくは電子放出
物質と焼結用被着材との比は、約5−10重量%の
焼結用被着材対約90−95重量%の電子放出物質と
なつている。ずれ落ちる問題を除去するためには
5−10重量%の焼結用被着材で十分であると思わ
れるので、より重要なことは、コイル64の間の
領域に電子放出物質を主として充填を主として充
填し、放電灯の寿命期間中の放電を持続させるこ
とである。
以上の説明から明らかなように、高圧放電灯用
に選ばれた電子放出物質に少量の焼結用被着材を
添加することにより、放電灯の製造中や動作中の
電子放出物質のこぼれ落ち又ははがれの問題を大
きく軽減することができる。
に選ばれた電子放出物質に少量の焼結用被着材を
添加することにより、放電灯の製造中や動作中の
電子放出物質のこぼれ落ち又ははがれの問題を大
きく軽減することができる。
第1図は典型的な高輝度ナトリウム−水銀灯の
正面図、第2図は高輝度水銀蒸気灯の正面図、第
3図は耐火コイルを有する電極の拡大図、第4図
は電極のコイル組立図、及び第5図は第4図のコ
イル上にらせん状に巻かれる外側コイルの正面図
である。 10……高輝度ナトリウム−水銀放電灯、1
2,36……アーク管、14,38……電極、3
4……高圧水銀灯、52……耐火金属部材、60
……内側コイル、62……コイル端、66……電
子放出物質。尚、図中同一符号は同一又は相当部
分を示す。
正面図、第2図は高輝度水銀蒸気灯の正面図、第
3図は耐火コイルを有する電極の拡大図、第4図
は電極のコイル組立図、及び第5図は第4図のコ
イル上にらせん状に巻かれる外側コイルの正面図
である。 10……高輝度ナトリウム−水銀放電灯、1
2,36……アーク管、14,38……電極、3
4……高圧水銀灯、52……耐火金属部材、60
……内側コイル、62……コイル端、66……電
子放出物質。尚、図中同一符号は同一又は相当部
分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 電極を有する発光アーク管、及び前記電極を
電源に接続する手段を備え、前記電極が前記発光
アーク管中の前記発光アーク管の両端近くに機能
的に支持されて前記電極間に細長いアーク放電が
持続される高強度ナトリウム−水銀蒸気放電灯に
おいて、 前記電極の各々は、 前記発光アーク管の一端近くに支持される一端
部分、及び前記発光アーク管の内部へ向かつて少
しだけ突出している他端部分を有する細長い耐火
金属部材と、 この細長い耐火金属部材の前記発光アーク管内
部へ突出している他端部分に設けられた覆い用耐
火金属コイル手段と、 この覆い用耐火金属コイル手段の巻線部分間に
設けられた電子放出物質と、 を備え、 前記電子放出物質はBa2CaM″O6及び
M3M′2M″O9から成る群のうちの1つから選択さ
れたものであつて、Mがアルカリ土類金属で少な
くともバリウムを主成分とするもの、M′がイツ
トリウム若しくはランタニド族希土類金属又はこ
れらのあらゆる混合物、及びM″がタングステン
若しくはモリブデン又はこれらのあらゆる混合物
であり、かつ前記電子放出物質には所定百分率の
焼結用被着材が混合されており、この焼結用被着
材は、バリウム酸化物−タングステン酸化物
(BaO−WO3)、カルシウム酸化物−タングステ
ン酸化物(CaO−WO3)、及びストロンチウム酸
化物−タングステン酸化物(SrO−WO3)の共融
混合物のうちの1種以上のうちから選択されたも
のである高強度ナトリウム−水銀蒸気放電灯。 2 電子放出物質は更に耐火金属微粉末を含んで
いる特許請求の範囲第1項記載の高強度ナトリウ
ム−水銀蒸気放電灯。 3 電子放出物質と焼結用被着材とは、前者が50
−98重量%で、後者が2−50重量%の比率になつ
ている特許請求の範囲第1項又は第2項記載の高
強度ナトリウム−水銀蒸気放電灯。 4 電子放出物質と焼結用被着材とは、前者が90
−95重量%で、後者が5−10重量%の比率になつ
ている特許請求の範囲第1項又は第2項記載の高
強度ナトリウム−水銀蒸気放電灯。 5 耐火金属微粉末はタングステン、モリブデ
ン、タンタル、若しくはニオブのうちの少なくと
も1つである特許請求の範囲第2項記載の高強度
ナトリウム−水銀蒸気放電灯。 6 耐火金属微粉末は電子放出物質の5〜80重量
%含まれている特許請求の範囲第2項又は第5項
記載の高強度ナトリウム−水銀蒸気放電灯。 7 耐火金属微粉末はタングステンであり、電子
放出物質の20重量%含まれている特許請求の範囲
第6項記載の高強度ナトリウム−水銀蒸気放電
灯。 8 電極を有する発光アーク管、及び前記電極を
電源に接続する手段を備え、前記電極が前記発光
アーク管中の前記発光アーク管の両端近くに機能
的に支持されて前記電極間に細長いアーク放電が
持続される高強度ナトリウム−水銀蒸気放電灯に
おいて、 前記電極の各々は、 一端が前記発光アーク管の一端近くに支持され
る一端部分、及び前記発光アーク管の内部へ向か
つて少しだけ突出している他端部分を有する細長
い耐火金属部材と、 この細長い耐火金属部材の前記内部へ突出して
いる他端部分に設けられた覆い用耐火金属コイル
手段と、 この覆い用耐火金属コイル手段の巻線部分間に
設けられた電子放出物質と、 を備え、 前記電子放出物質はBa2CaM″O6及び
M3M′2M″O9から成る群のうちの1つから選択さ
れたものであつて、Mがアルカリ土類金属で少な
くともバリウムを主成分とするもの、M′がイツ
トリウム若しくはランタニド族希土類金属又はこ
れらのあらゆる混合物、及びM″がタングステン
若しくはモリブデン又はこれらのあらゆる混合物
であり、かつ前記電子放出物質には所定百分率の
焼結用被着材が混合されており、この焼結用被着
材は、バリウム酸化物、カルシウム酸化物、及び
ストロンチウム酸化物とタングステン酸化物若し
くはモリブデン酸化物若しくはこれらの混合物の
いずれかとの共融混合物のうちの1種以上のうち
から選択されたものである高強度ナトリウム−水
銀蒸気放電灯。 9 電子放出物質と焼結用被着材とは、前者が50
−98重量%で、後者が2−50重量%の比率である
特許請求の範囲第8項記載の高強度ナトリウム−
水銀蒸気放電灯。 10 電子放出物質と焼結用被着材とは、前者が
90−95重量%で、後者が5−10重量%の比率であ
る特許請求の範囲第8項記載の高強度ナトリウム
−水銀蒸気放電灯。 11 電子放出物質は更に耐火金属微粉末を含ん
でいて、この耐火金属粉末はタングステンであ
り、前記電子放出物質の20重量%である特許請求
の範囲第9項記載の高強度ナトリウム−水銀蒸気
放電灯。
Applications Claiming Priority (1)
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US05/920,900 US4152620A (en) | 1978-06-29 | 1978-06-29 | High intensity vapor discharge lamp with sintering aids for electrode emission materials |
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Family
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Family Applications (1)
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1979
- 1979-06-29 JP JP8157179A patent/JPS559396A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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Also Published As
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