JPS641897B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、少くとも２つの電極が１つのガラス
管の管端部にそれぞれ気密に結合されているガス
放電ランプにおいて、多数の放電ランプを同時に
製造するための方法に関する。

〔従来の技術〕

かかるガス放電せん光管は、例えば文献「フイ
リプス・テヒニツシエ・ルントシヤウ（Philips
Technische Rundschau）」1960／61年度分、第
８号、第289〜303頁から知られているように、今
日では最も簡単な場合まつすぐな一本のガラス管
からなり、このガラス管の各端面にそれぞれ一つ
の電極が陽極もしくは陰極として気密に埋め込ん
である。一般に陽極はタングステンまたはモリブ
デンからなり、陽極は例えばドイツ連邦共和国特
許出願第2332588号公報に記載されているように
放射材料およびケツター材料からなる含浸物質を
含んだ焼結体からなる。ガラス管の充填物として
は、自然昼光とほぼ一致したスペクトル光線分布
のためにキセノンの如き希ガス類が用いられる。
通常は外部に取り付けられる点弧電極が、それと
陰極との間にガス放電を起こさせるためにできる
だけ急峻に増大する電界を生ぜしめる。これによ
つてガラス管内に存在する充填ガスの前記電界に
関係した部分が電離してガス放電を起こす。この
ガス放電は陽極の方法に拡がつてゆき、陰極と陽
極との間に存在する電界の強さが充填ガスのまだ
電離していない部分への転移によつて大きくな
り、その結果そこでも電離が生じ、それにより陰
極と陽極との間の主ガス放電がトリガされる。ガ
ス放電のトリガは、いわゆるオーバーヘツド点弧
のために陽極に十分な電圧パルスを与えられるな
らば、固有の点弧電極なしでも行うことができ
る。

放電管としてのガラス管は石英ガラスまたは高
い融点を有する硬化ガラスからなる。電極材料、
または少なくともガラス管の気密端部を貫通して
ガラス管内にある本来の電極に達するリード線材
料は、導体材料とガラス管との間の熱膨張係数の
相違によつて気密な結合部に亀裂を生じることの
ないように選ばなければならない。ガラス管に硬
化ガラスを使用する場合上記の点に関する適合性
は、電極または少なくとも本来の電極へのリード
線のためにタングステンを選ぶことによつて得ら
れ、つまりタングステンに適合するのはそれ相応
に組成された硬化ガラスである。このような適合
ガラスは市販品として入手できる。石英ガラスの
場合は直接的な適合は不可能である。この場合、
およびガラス管には硬化ガラスを使用するが本来
の電極へのリード線には価格上の理由から高価な
タングステンではなくて例えばニツケルを使用す
るような場合には、異なる熱膨張係数の調整のた
めに中間ガラスからなる橋渡し要素が設けられな
ければならない。

本発明は、適合された硬化ガラスと結合される
タングステンは他の金属に比べて中間ガラスを必
要としないという利点を有するが、タングステン
の価格はかなり高く、しかもタングステンはろう
付けしにくいという事実から出発している。本来
の電極にのみ耐熱性の高価な金属を使用し、また
陰極には焼結体を使用し、そして電極リード線を
安価な金属から作るという妥協案は中間ガラスが
必要なことを意味し、費用のかかる工程を必要と
するために同様に経費のかかる解決法になつてし
まう。

ガラス管のための材料を電極リード線のための
材料の選択においては異なる熱膨張係数により害
されることがないようにし、しかもそれにかかわ
らず製造技術上簡単で低コストの解決法を見出す
ため、一つのガラス管とこのガラス管の各端面に
それぞれ焼結中間体を介して気密に結合されてい
る少くとも２つの電極リード線とを備えたガス放
電せん光管において、前記中間体がガラス粉末か
ら焼結され、中間体の一方はガラスろうリングを
介してガラス管と結合され、電極リード線はニツ
ケル、ニツケル・鉄合金、ニツケル・鉄・コバル
ト合金の少くとも一種からなるようにしたガス放
電せん光管は本願特許出願人より同日付で出願さ
れている（特開昭53−35254（特公昭61−57653）
号明細書参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、この種の多数の放電ランプを
同時に製作できるようにすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的は本発明によれば、特許請求の範囲第
１項に記載した方法によつて達成される。

詳しく言えば、まずガス放電ランプの一方の側
の閉鎖が次のような工程で行われる。あらかじめ
製作されそして既に電極リード線および電極を備
えられた焼結ガラス体が一枚の板の上、もしくは
この板に形成された凹部内に置かれる。この焼結
ガラス体の上にそれぞれ一つのガラス管がかぶせ
られる。この場合に相応した形状の焼結ガラス体
の上に前もつてそれぞれ一つのガラスろうリング
が付けられるか、もしくは閉鎖すべきガラス管端
部に前もつてガラスろうが例えばスクリーン印刷
法によつて付けられる。加熱によつてガラスろう
が溶融され、それによつて焼結ガラス体とガラス
管との間の気密適合がもたらされる。その場合に
加熱は二つの方法がある。一方の方法では板が抵
抗材料製、特に黒鉛製の加熱板として形成され、
２つの電気接続端子を有する。加熱板を流れる電
流が加熱板を加熱し、その加熱板上にある焼結ガ
ラス体がガラスろうおよびガラス管と共にそのガ
ラスろうが溶融するまで加熱される。もう一つの
方法では加熱が赤外線により行われる。このため
にガラスろうはとくに鉄酸化物の如き添加物を含
まされている。それによつてガラスろうは適当に
取付けられた赤外線ランプからの輻射熱を吸収
し、溶融するまで加熱される。

製造工程の上述した段階までは厳密に言うとま
だ炉を必要としない。しかし後に続く製造工程に
必要な炉そのもので、上述の段階までの処理を行
うのが有利である。とくに加熱が真空引された炉
内で行われるならば、電極のスケール防止が改善
される。

ガラス管の他方の管端部における閉鎖およびガ
ス放電ランプの完成に関しては、差当り原理的に
は一方の管端部の閉鎖時と同一の処理工程が行わ
れる。加熱の前に板が炉に入れられ、炉が真空密
に閉じられ、真空引される。その後で充填ガス、
とくにキセノンの如き希ガス類が充填される。そ
れから最初の閉鎖と同様に加熱が行われ、それに
よりガラスろうが溶融され、ガラス管が完全に気
密に閉鎖される。

有利な実施態様によれば、ガス充填の前に加熱
工程が行われ、ガラスろうがまだ溶融しないが電
極の脱気が行われるような温度まで加熱される。
この加熱は電気加熱板または赤外線輻射を介して
行うことができ、あるいは炉をその内容物と共に
直接加熱しかつ炉自体の脱気をも考慮する加熱コ
イルを介して行うこともできる。

炉の効率を良くするために多数の板を同時に炉
内に入れ、とりわけガラス管の両端のそれぞれの
閉鎖を同時に行うようにすると著しい利点が生じ
る。この場合には処理工程が適宜の順序で行われ
る。まつすぐなガラス管の場合には第１の板に一
方の閉鎖用の焼結ガラス体が置かれ、その上にガ
ラス管がかぶせられ、その上に他方の閉鎖用の焼
結ガラス体が置かれ、そして第２の板が上に載せ
られる。例えばＵ字形に曲げられたガス放電ラン
プについては、両側の閉鎖のそれぞれのために２
つの焼結ガラス体が同一板上に置かれ、ガラス管
がその上にかぶせられる。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば多数の放電ランプを同時
に製作できるので著しい利点が生じる。ガス放電
ランプの本来の組み立てはとくに鋼製の炉内で行
われる。この場合には真空引時に個々のガス放電
ランプではなく炉が真空引鐘として役立つので、
大きな利点が得られる。つまり炉が真空引される
のと同時に、炉内に装入されていてまだ気密には
閉鎖されていないガス放電ランプの真空引も行わ
れるのである。ガス分の除去即ち脱気およびガス
の充填も同様にして行われる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明方法を更に詳
細に説明する。

第１図にはせん光管として使用できるガス放電
ランプが示されている。図にはせん光管の両端部
のみが示されている。これらの端部は陰極および
陽極を有し、その都度の要求に応じて成形された
放電管（最も簡単な場合にはまつすぐな管）の気
密端部を形成している。しかしながら放電管はＵ
字形または円形にも曲げることができるし、ある
いは複雑な形にすることもできる。

硼珪酸ガラスあるいは石英からなる特に円形の
横断面を有する管１（これは耐熱ガラスでなけれ
ばならず、またせん光管の場合には透明なガラス
でなければならない）の両端部はそれぞれ環状端
面２もしくは３を有する。端面２にはガラスろう
４を介して焼結ガラス体５が結合されている。ガ
ラスろう４はガラスろうリングとして形成しても
よいし、あるいはスクリーン印刷により端面２に
付けるようにしてもよい。焼結ガラス体５は外側
部分では円筒状に形成され、ガラス管１内に突き
出ている部分では円錐状に形成されている。焼結
ガラス体５は外側の直径をガラス管１の外径とほ
ぼ同じ大きさにすることによつて、焼結ガラス体
５の外側部分と内側部分との間に端面２のろう付
け面としてこの端面に対向する円形の肩部が生じ
る。矩形断面を示す凹み６は焼結ガラス体５の外
側部分の全周をめぐつて施されている。焼結ガラ
ス体５は２つの同軸的に重ね合わされた層７，８
からできている。この軸心には陽極１０に達する
金属製リード線９が埋め込まれている。

焼結ガラス体５の両層７，８は異なる熱膨張係
数を有する。これによつてリード線９および管１
の熱膨張係数の段階的調整ができる。この調整の
連続性によつて熱負荷時にほとんど機械的応力が
生じない。リード線９はニツケル、ニツケル・鉄
合金またはニツケル・鉄・コバルト合金の少くと
も一種からなることが好ましい。リード線９の内
端部にはタングステンまたはモリブデンからなる
陽極１０が溶接されている。製造技術を簡単にす
るためにリード線９および陽極１０を一体に形成
することもでき、この場合には価格上の理由から
モリブデンを選ぶのがよい。凹み６はせん光照明
装置にせん光管を保持するのに役立つ。リード線
９と焼結ガラス体５との共通長はできるだけ大き
くするのがよい。それによつて長い溶着区間が生
じるので、亀裂発生のおそれが減る。

ガラス管１は他方の端面３およびそれと接する
管周面端部のところでは焼結ガラス体１１とたと
えば有機性接着剤により接着されている。それ以
外はこの焼結ガラス体１１の形状は焼結ガラス体
５の形状にほぼ対応している。ここでは層構造は
採用されていないが、軸方向に埋め込まれて内端
部に溶着された焼結体を陰極１３として支持して
いる金属リード線１２（リード線９と同様にニツ
ケル・鉄合金あるいはニツケル・鉄・コバルト合
金からなるかあるいはモリブデンからなるのがよ
い）のほかに、点弧電極またはゲツターとして役
立つ別の金属製リード線１４が埋め込んである。

この実施例以外にも本発明による製造方法の枠
内で任意の実施形態が可能であり、この場合ガラ
ス管１および焼結ガラス体５，１１の形状を自由
に選べるということに本発明のとくに重要な利点
がある。ガラス管１が複雑な形状を有する場合で
あつても、真空引、充填ガスの充填および気密閉
鎖を一個所で順次行われる工程として実施できる
ために、特別のポンプ接続管は必要とされない。

第２図には、多数のガス放電ランプの同時製造
のために多数のガラス管の閉鎖が行われる炉１５
が示されている。炉１５はパツキング１７を介し
て圧力密に閉じられている蓋１８を備えた容器１
６からなる。容器１６は底面に真空引のための接
続管１９と充填ガス流入のため接続管２０とを有
する。更に容器１６は内部に２つの保持装置２
１，２２を支持している。これらの保持装置は電
気的に絶縁されて容器床を貫通しており、電気接
続端子２３，２４を備えている。容器１６の周面
には電気接続端子を備えた加熱コイル２５が設け
られている。更に、容器１６内には赤外線ランプ
２６が、容器壁を貫通する電気接続線と共に取付
けられている。

保持装置２１および２２は多数の凹部を有する
板２７を支持する。これらの凹部のうち２つだけ
が図示され、２８，２９にて示されている。凹部
２８および２９にはそれぞれ一つの焼結ガラス体
３０もしくは３１が置かれていて、各焼結ガラス
体中には電極３４もしくは３５を備えた電極リー
ド線３２もしくは３３が既に埋め込まれている。
焼結ガラス体３０，３１上にはガラスろうリング
３６，３７を介してガラス管３８，３９がかぶせ
られている。板２７は黒鉛製である。

本発明方法はガラス管３８，３９の気密閉鎖工
程においてその都度一方の面に適用することがで
き、その場合に炉１５は開かれているかまたは上
述の如く既に閉じられて真空引されているかのい
ずれかである。電気接続端子２３，２４での通電
によつて黒鉛板２７が加熱され、それにより焼結
ガラス体３０，３１およびろうリング３６，３７
が加熱され、ろうガラスが溶融して焼結ガラス体
とガラス管との気密閉鎖が行われる。この加熱は
赤外線ランプ２６を介して赤外線JRによつても
行うことができる。更に炉を閉じた状態では電極
３４，３５の脱気が加熱コイル２５を介する炉１
５の加熱によつて行われる。

第３図には黒鉛板２７のほかに別の黒鉛板４０
が示されている。両板２７，４０は共通の保持体
４１および４２によつて上下に保持されている。
両板２７，４０は対向する凹部２８，５４もしく
は２９，４７を有し、これらの間に完成前のガス
放電ランプの一部を置くことができる。即ち板２
７の凹部２８と板４０の凹部５４との間には、焼
結ガラス体３０、ろうリング３６を介してガラス
管３８が、およびろうリング４３を介して焼結ガ
ラス体４４がこの順序で置かれていて、この場合
に焼結ガラス体３０，４４は前もつて電極リード
線３２もしくは４５および電極３４もしくは４６
を備えられている。板２７の凹部２９および板４
０のそれに対向する凹部４７についても、電極リ
ード線３３および電極３５を備えた焼結ガラス体
３１、ガラス管３９、電極リード線４９および電
極５０を備えた焼結ガラス体４８に関し同様のこ
とが得てはまる。

第４図には板２７が一つだけ示されているが、
ここでは２つの凹部５１および５２が単一のガス
放電ランプをその構成部材と共に支持していて、
しかもガラス管３３はＵ字形に曲げられている。

凹部５１，５２間の部材の順序は、第３図の板
２７の凹部２８とこれに対向する板４０の凹部５
４との間の部材の順序と対応している。

第３図および第４図の両実施例では、多数のガ
ス放電ランプの両面の閉鎖を上述のようにして同
時に行うことができる。例えば500℃に加熱し、
同時に例えば10^-1〜10^-3パスカルの圧力まで真空
引することによつて、電極の確実な脱気が保証さ
れる。例えば数パスカルから５〜10バールまでの
充填ガスの充填圧力を同時に製造されるすべての
ガス放電ランプに対して正確な公差でもつて設定
することができる。最後に300℃まで加熱するこ
とによつてガス放電ランプは同時にそれぞれ両端
が閉鎖される。

本発明による製造方法は、個別の製造工程がほ
とんど必要なく、しかも材料の選定に非常に自由
度があるために経済性が高いという点に特色があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により製造されるガス放電ラン
プの一例を示し、第２図は本発明方法を実施する
ための製造装置の概略構成を示し、第３図および
第４図はガス放電ランプの両側を同時に閉鎖する
ための装置の互いに異なる実施例を部分的に示
す。 １５……炉、２５……加熱コイル、２７……黒
鉛板、３０，３１；４４，４８……焼結ガラス
体、３２，３３；４５，４９……電極リード線、
３４，３５；４４，５０……電極、３６，３７；
４３……ガラスろうリング、３８，３９；５３…
…ガラス管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガラス管３８，３９，５３から形成され、そ
   の両端が電極リード線３２，３３；４５，４９に
   より貫通されているガラス体３０，３１；４４，
   ４８と結合されている多数のガス放電ランプの管
   端部を同時に閉鎖するために、既に電極リード線
   および電極３４，３５；４４，５０を備えたガラ
   ス体を一枚の板２７；４０の上に置き、それらの
   ガラス体の上にそれぞれ一つのガラス管をかぶ
   せ、板の加熱によつてガラス体とガラス管とを互
   いに溶着し、それによりガラス体とガラス管との
   間に気密な結合部を形成することを特徴とするガ
   ス放電ランプの製造方法。 ２ 前記の板２７，４０は黒鉛などの電気抵抗材
   料からなり、電気接続端子２３，２４を介して電
   流を流すことによつてガラスの加熱が行われるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造
   方法。 ３ ガラス管とガラス体との溶着にガラスろう３
   ６，３７；４３を使用し、このガラスろうに赤外
   線を吸収する鉄酸化物を添加し、加熱が赤外線に
   よつて行われることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の製造方法。 ４ ガラスろう３６，３７；４３の溶融と共に電
   極３４，３５；４４，５０が加熱により脱気され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   製造方法。 ５ ガラスろう３６，３７；４３がまだ溶融しな
   い温度に加熱することによつて電極３４，３５；
   ４４，５０の脱気を行うことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の製造方法。 ６ 前記の板２７；４０は加熱の前に炉１５に装
   入され、この炉が真空引されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の製造方法。 ７ 電極３４，３５；４４，５０の脱気が加熱コ
   イル２５による炉１５の加熱によつてガラスろう
   ３６，３７；４３がまだ溶融しない温度で行われ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
   製造方法。 ８ 黒鉛板２７；４０が電極の脱気のためにガラ
   スろうがまだ溶融しない温度に加熱されることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の製造方
   法。 ９ 多数の板２７；４０が同時に炉１５内に収容
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の製造方法。 １０ 多数のガス放電ランプのそれぞれ他方の管
   端部を同時に閉鎖するために、板２７；４０に焼
   結ガラス体３０，３１；４４，４８を装備し、そ
   の上に既に一方を気密に閉じられたガラス管３
   ８，３９；５３をかぶせることを一方の管端部の
   閉鎖時と相応した方法で行い、その際ガラスろう
   リング３６，３７；４３を間挿するかまたはガラ
   ス管端部にあらかじめガラスろうを付けておくよ
   うにし、このように装備された板を炉１５に挿入
   し、この炉を密閉し、この炉の真空引を行い、こ
   の炉内およびガラス管内にキセノンなどの希ガス
   からなる充填ガスを入れ、加熱によつてガラスろ
   うを溶かし、これによりガラス管を気密に閉鎖す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   製造方法。