KR20100053506A - 탄탈 카바이드 필라멘트 램프 및 그의 제조 프로세스 - Google Patents

탄탈 카바이드 필라멘트 램프 및 그의 제조 프로세스 Download PDF

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KR20100053506A
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마티아스 에이치. 제이. 반 리즈스윅크
아드리안트제 피. 모우스 - 반 로섬
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 필라멘트를 갖는 필라멘트 램프를 제공하고, 상기 필라멘트는 탄탈 카바이드를 포함한다. 상기 필라멘트 램프는 베이스 부분 상부를 갖는 램프 베이스 부분, 도입선 커넥션들 ― 상기 도입선 커넥션들은 상기 베이스 부분을 통하여 연장함 ― 에 연결된 탄탈 카바이드를 포함하는 코일을 포함하는 램프 베이스 부분 필라멘트 구조를 포함한다. 상기 필라멘트 램프는 또한 상기 베이스 부분 상부에 연결되어, 필라멘트 인클로저를 제공하는, 램프 벌브를 포함하고, 상기 필라멘트 인클로저는 가스 충전물을 포함한다. 본 발명은 또한 그러한 램프를 제조하기 위한 프로세스를 제공한다.

Description

탄탈 카바이드 필라멘트 램프 및 그의 제조 프로세스{TANTALUM CARBIDE FILAMENT LAMP AND PROCESS FOR THE PRODUCTION THEREOF}
본 발명은 탄탈 카바이드 필라멘트를 포함하는 필라멘트 램프 및 그러한 램프의 제조를 위한 제조 프로세스에 관한 것이다.
텅스텐 또는 탄탈 카바이드 필라멘트를 포함하는 필라멘트 램프들이 이 기술 분야에 알려져 있다. 이미 20세기 초기 및 특히 1950년대 및 1960년대에 TaC 코일을 갖는 램프들이 기술되었다.
예를 들면, GB 1144374는 탄탈, 지르코늄 및 하프늄의 금속들 중 하나의 카바이드 또는 이들 금속들 중 2개 또는 3개의 합성 카바이드로 만들어진 필라멘트를 포함하는 전기 램프를 기술하고 있고, 그 필라멘트의 표면의 적어도 일부는 탄소로 코팅되어 있다. 그 필라멘트는 적당한 금속 또는 합금으로 만들어진 와이어의 코일을 탄소 처리(carburization)가 완료될 때까지 메탄, 에탄 또는 프로판의 연속적인 흐름 안에서 2000℃와 2100℃ 사이의 흑체 온도까지 가열하고, 그 후 1600-1700℃까지 온도를 저하시키고 압력을 증가시켜 탄소의 층을 퇴적시키는 것에 의해 만들어진다. 그 필라멘트는 그것에 교류 전류를 통과시키는 것에 의해 가열되고, 필라멘트의 부분들 상의 탄소의 퇴적은 이 부분들을 마이너스로 바이어스된 그리드(negatively biased grid) 또는 운모판(plate of mica)으로 보호하는 것에 의해 방지될 수 있다. 탄소 층의 두께는 가스의 흐름을 적절하게 유도하는 것에 의해 필라멘트의 표면에 걸쳐서 변경될 수 있다. 필라멘트는 그의 단부들을 텅스텐 도입선 커넥션들(lead-in connections)에 용접된 몰리브덴 맨드릴들(mandrels)에 나사로 고정하는 것에 의해 램프 벌브(lamp bulb) 내에 설치되고, 벌브는, 필요하다면, 촉매와 함께, 불소, 염소, 브롬, 요오드, 수소 또는 질소와 같은 반응성이 있는 운반 가스(reactive transport gas)를 포함한다. 바람직한 실시예에서 벌브는 소량의 수소와 함께 아르곤을 포함한다.
US 3287591는 탄탈 카바이드 백열 램프들에 대한 제조 프로세스를 다루고 카바이드의 부서지기 쉬운 성질(brittleness) 때문에, 탄탈 금속 코일은 탄소 처리되기 전에 램프 벌브 내에 또는 램프 스템(lamp stem) 상에 설치되어야 한다는 것을 나타내고 있다. 그것은 또한 램프들 및 스템들은 통상적으로 유리로 이루어져서, 탄화 처리 온도에 도달하기 오래 전에 녹을 것이기 때문에, 금속 코일이 설치되는, 복수의 램프들 또는 램프 스템들을 동시에 탄화 처리 노(carburizing furnace) 내에 배치하는 것은 불가능하다는 것을 언급하고 있다. 추가적인 어려움은 부서지기 쉬운 필라멘트를 그것이 탄소 처리된 후에 취급하는 것과, 그것을 프로세스의 어떤 단계에서 램프 내의 도입선 및 지지 와이어들에 부착하려는 임의의 시도들이 그 부서지기 쉬운 코일을 완전히 파괴할 것 같다는 점이다.
US 2596469는 휘발성 탄화 수소 및 수소를 포함하는 분위기를 포함하는 램프 엔벨로프(lamp envelope) 내에 본질적으로 금속 탄탈로 형성된 필라멘트를 배치하는 단계, 필라멘트를 그 분위기 내에서 단기간 동안 2800 K의 정도의 필라멘트 온도에서 동작시키는 단계 및 필라멘트 온도를 약 3600 K까지 점차적으로 증가시키는 단계 ― 이에 의해 필라멘트는 탄탈 카바이드로 변환되고, 이 변환은 램프의 밀폐된 엔벨로프 안에서 일어남 ― 를 포함하는 탄탈 카바이드 필라멘트 전기 램프들의 제조를 위한 프로세스를 기술하고 있다.
일반적으로, 과거에는 W 필라멘트 램프들이 적용되었다. 근래에는, TaC 램프들(또는 다른 비(non)-W 필라멘트 램프들)에 대한 관심이 증가하였다. 예를 들면 WO 2006/007815는 필러 재료(filler material)와 함께, 진공 밀봉 방식(vacuum-tight manner)으로 벌브 내에 삽입되는 조명체(illumination body)를 포함하는 광 벌브를 기술하고 있다. 상기 조명체는 그의 녹는점이 텅스텐의 녹는점보다 위에 있는 금속 카바이드를 갖는다. 전류 공급원(current supply)은 2개의 부분들: 제1 부분 및 제2 부분으로 되도록 구성된다. 제1 부분은 상기 조명체와 일체형으로 구성되고 와이어로 이루어지고, 실제 전류 공급원으로서 기능하는 제2 부분은 고도로 열에 내성이 있는 재료로 제조된다.
그의 녹는점이 텅스텐의 녹는점보다 위에 있는 금속 카바이드를 이용하는 것의 이점은 보다 높은 필라멘트 온도에 도달할 수 있고, 이는 방사 분포를 보다 짧은 파장들로 이동시켜, 보다 높은 발광 효능을 가져오고, 보다 높은 색온도를 갖는 백색광("보다 시원한 빛(cooler light)")을 생성한다는 점이다.
그 종래 기술의 램프들의 제조 프로세스는, 그 종래 기술의 문헌들에 개시된 한에서는, 그것은 비교적 복잡하고, 특히 Ta를 탄탈 카바이드로 변환하는 단계는 비교적 긴 시간이 소요될 수 있다는 결점을 적어도 갖고 있다. 특히 탄탈 카바이드 필라멘트의 "인 시투(in situ)" 생성은 시간이 걸리는 단계인 반면, 다른 "엑스 시투(ex situ)" 프로세스들은 일반적으로 복잡하다. 본 명세서에서, "인 시투"는, 예를 들면 US 2596469에 기술된 것과 같은, 벌브 내부의 탄소 처리 단계를 의미하고, "엑스 시투"는 벌브 외부의 탄소 처리를 의미한다.
그러므로 본 발명의 목적은, 바람직하게는 전술한 결점들 중 하나 이상을 더욱 미연에 방지하는, 탄탈 카바이드 필라멘트 램프들의 제조를 위한 대안적인 제조 프로세스를 제공하는 것이다. 특정한 양태는 비교적 신속하고 및/또는 예를 들면 비교적 용이하게 일괄적으로(batch wise) 수행될 수 있는 대안적인 제조 프로세스를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 하나의 양태는 대안적인 탄탈 카바이드 필라멘트 램프를 제공하는 것이다.
특정한 실시예에서, 본 발명의 목적은 필라멘트를 갖는 필라멘트 램프의 제조를 위한 프로세스를 제공하는 것으로, 상기 필라멘트는 탄탈 카바이드를 포함하고, 상기 프로세스는,
a. 베이스 부분 상부(base part top)를 갖는 램프 베이스 부분, 도입선 커넥션들(lead-in connections)에 연결된 코일을 포함하는 램프 베이스 부분 필라멘트 구조를 제공하는 단계 ― 상기 도입선 커넥션들은 상기 베이스 부분 및 탄탈을 포함하는 상기 코일을 통하여 연장함 ―;
b. 상기 코일의 상기 탄탈의 적어도 일부를 탄탈 카바이드로 변환하는 단계;
c. 벌브 개구부(bulb opening) 및 벌브 개구부 에지(bulb opening edge)를 갖는 램프 벌브를 제공하고 상기 벌브 개구부 에지를 상기 베이스 부분 상부에 연결하여, 필라멘트 인클로저(filament enclosure)를 제공하는 단계; 및
d. 상기 필라멘트 인클로저 내에 가스 충전물(gas filling)을 도입하는 단계를 포함한다.
유리하게는, 그러한 대안적인 프로세스는 탄탈 카바이드 필라멘트들을 갖는 필라멘트 램프들을 비교적 용이하게 제공하는 것이 가능하다. 또한, 이 프로세스는 유리하게는, 동시에, 다수의 Ta 코일들이 (하나의 반응기에서) 탄탈 카바이드 코일들 또는 필라멘트들로 변환될 수 있기 때문에, 제조 프로세스의 규모 증대(scaling up)를 허용한다. 그러한 프로세스는 유익하게는 반응기에서 (일괄적으로) 실행되고; 그 변환 프로세스는 일반적으로 약 5-20분이 소요된다. 따라서, 본 발명의 프로세스는 대안적이고 특히 유리한 방법으로 필라멘트 램프를 제공한다. 또한, 코일의, 즉, 램프 베이스 부분 필라멘트 구조의 취급은 (부서지기 쉬운) 코일만의 취급과 비교하여 상대적으로 용이하다.
용어 "필라멘트 램프"는 이 기술 분야의 숙련자에게 공지되어 있다. 그러한 램프들은 또한 이 기술 분야에서 "백열 램프" 또는 "전기 백열 램프" 또는 "필라멘트 전기 램프"로도 나타내어진다. 본 명세서에서, 용어 "필라멘트"는 특히 코일들 또는 코일 구조들을 포함하는 백열 램프들의 구조 부분들 또는 엘리먼트들을 나타내고, 코일들 또는 코일 구조들은, 램프의 사용 중에 흐르는 전류로 인해, 스펙트럼의 가시 부분의 광을 전송한다. 그러한 가열된 필라멘트들은 때때로 흑체 방사체(black body radiator)로도 나타내어진다. 증가하는 필라멘트 온도와 함께, 플랑크 분포(Planck distribution)는 보다 짧은 파장들로 이동하여, 가시 범위에서 비교적 더 많은 방사를 가져오고 황색-적색 범위와 비교하여 청색 범위에서 비교적 더 큰 비율의 방사를 가져와서, 색온도가 증가한다("차가운 백색광").
특정한 실시예에서, 본 발명은 "상기 코일의 상기 탄탈의 적어도 일부를 탄탈 카바이드로 변환하는 단계"가 상기 램프 베이스 부분 필라멘트 구조를 반응기 내로 도입하는 단계, 및 상기 코일을 탄화수소 함유 가스에 직면하여 약 2100-2900 K의 범위, 특히 약 2200-2800 K의 범위의 온도까지 가열하는 단계를 포함하는 프로세스를 제공한다. 특정한 실시예에서, 상기 코일은 상기 코일에 전류를 통과시킴으로써 가열될 수 있다. 이런 식으로, 일 실시예에서, 상기 코일은 용이하고 제어되는 방식으로 소망하는 온도까지 가열될 수 있다. 상기 탄화수소 함유 가스는, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄 및 그의 이성체들(isomers)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 탄화수소와 같은, 특히 약 273 K 이상의 온도에서, 가스 상태인 임의의 탄화수소일 수 있다. 상기 탄화수소 함유 가스는 아르곤 또는 크세논과 같은 서포트 가스(support gas)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 코일의 상기 탄탈을 탄탈 카바이드로 변환하기 위한 상기 탄화수소 함유 가스는 약 0.1-10 부피%(vol.%) 탄화수소 가스, 특히 위에 언급한 탄화수소들 중 하나, 특히, 메탄을 갖는 아르곤으로 이루어질 수 있다.
본 명세서에서, 탄탈 카바이드는 특히 탄탈(금속) 및 탄소의 반응 생성물(탄소 처리 생성물)을 나타낸다. 탄탈 카바이드는 순수한 TaC를 나타낼 수 있지만, 일 실시예에서, 또한 Ta2C를 포함할 수 있다. 또한 중간 화합물들 및 합성물들, 즉, TaxC(여기서 x는 약 0.9-2.1, 특히 약 1-2의 범위에서 선택됨)를 포함하는 화합물들 및 합성물들이 실시예에 포함된다. Ta2C 및 TaC와 같은, 2개 이상의 탄탈 카바이드 화합물들의 조합들이 또한 포함된다. 특정한 실시예에서, 탄탈 카바이드는 실질적으로 TaC를 포함하고, 특히 탄탈 카바이드의 약 99 중량%(wt.%) 이상이 TaC를 포함하고, 더욱 특히 탄탈 카바이드의 약 100 중량%가 TaC를 포함한다. 다른 실시예에서, 탄탈 카바이드는 하프늄 카바이드 및 지르코늄 카바이드 중 하나 이상과 탄탈 카바이드의 합금을 포함하고, 탄탈 카바이드의 양은 상기 합금의 총량에 관하여 적어도 약 50 중량%, 특히 적어도 약 80 중량%이다.
"베이스 부분 필라멘트 구조"로도 나타내어지는, 상기 램프 베이스 부분 필라멘트 구조는 램프 베이스 부분(본 명세서에서 "베이스 부분"으로도 나타내어짐) 및 상기 베이스 부분을 통하여 연장하는 도입선 커넥션들에 연결된 코일을 포함한다. 일 실시예에서, 상기 도입선 커넥션들은 탄탈 카바이드일 수 있지만, 다른 실시예에서, 그것들은, 예를 들면 레늄, 몰리브덴 또는 니켈과 같은, 다른 재료를 포함한다. 상기 도입선 커넥션들은 하나 이상의 부분을 포함할 수 있고, 예를 들면 이 기술 분야에 알려진 (몰리브덴) 포일들(foils) 또는 와이어들, (레늄) 와이어들 등으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다.
특히, 상기 필라멘트 인클로저(본 명세서에서 "인클로저"로도 나타내어짐) 내에 배열되는 상기 도입선의 부분은 레늄을 포함하다. 또 다른 변형에서, 상기 베이스 부분 내에 배열된 상기 도입선의 상기 부분의 적어도 일부는 몰리브덴을 포함한다. 전자의 실시예에서 레늄을 선택하는 것의 이점은 상기 가스 충전물에 대한 그것의 상대적 저항력이고(특히 작업 조건에서); 후자의 실시예에서 몰리브덴을 선택하는 것의 이점은 예를 들면 경질 유리(hard glass) 및 석영의 열팽창계수와의 그것의 상대적인 양립성이다.
상기 베이스 부분은 예를 들면, 유리, 특히 경질 유리, 석영 및 세라믹 재료로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 재료를 포함할 수 있고 또는 변형에서 그러한 재료로 이루어질 수 있다. 특정한 실시예에서, 상기 베이스 부분은 석영을 포함한다. 상기 도입선 커넥션들은 상기 베이스 부분을 통하여 연장하고, (전압원에의 연결을 위한) 상기 베이스 부분 하부를 향한 부분 및 베이스 부분 상부를 향한 부분을 갖는다. 후자의 부분에 관해서는, 상기 도입선 커넥션들은 상기 필라멘트에 연결된다(즉, 상기 코일은 상기 베이스 부분 상부 측면에서 상기 도입선 커넥션들에 연결된다).
그러한 벌브는 이 기술 분야에 공지된 임의의 형상을 가질 수 있고, (탄탈이 탄탈 카바이드로 변환된 후에) 상기 벌브가 상기 필라멘트 위로 미끄러지게(slid over) 할 수 있고 상기 베이스 부분에 연결되도록 배열되어 있는 적어도 하나의 개구부를 갖는다. 상기 개구부는 벌브 개구부 에지로 나타내어지는 에지를 갖는다. 상기 벌브는, 일반적으로 전술한 벌브 개구부의 실질적으로 맞은편에 제2 개구부를 가질 수 있고, 이 제2 개구부는 펌프 스템(pump stem)에 대한 개구부일 수 있다(하기 참조).
이 기술 분야의 숙련자에게 명백한 바와 같이, 상기 베이스 부분의 및 상기 벌브 개구부의 치수들은 상기 베이스 부분의 상기 벌브 개구부에의 부착을 허용하도록 선택될 것이다. 예를 들면, 상기 베이스 부분은 제1 직경을 갖는 원형 상부를 가질 수 있고 상기 벌브 개구부(또는 벌브 개구부 에지)는 제2 직경을 갖는 원형일 수 있고, 일 실시예에서, 상기 제1 직경은 상기 제2 직경보다 크거나, 또는 일 실시예에서, 이들 직경들은 실질적으로 같다. 따라서, 상기 베이스 부분 및 벌브 치수들은 (펌프 스템들 내의 임시 개구부들은 고려하지 않고) 인클로저를 제공하도록 선택된다. 또 다른 실시예에서, 상기 베이스 부분의 및 상기 벌브 개구부의 치수들은 상기 베이스 부분(특히 상기 베이스 부분 상부)의 적어도 일부가 상기 벌브 개구부에 의해 주변으로 에워싸이게 하도록 선택된다. 이 실시예에서, 상기 베이스 부분의 적어도 일부, 특히 상기 베이스 부분 상부의 일부는 상기 벌브 개구부가 그것을 에워싸게 하도록 선택되는 치수들을 갖는다. 예를 들면, 상기 벌브 개구부의 직경은 상기 베이스 부분의 직경보다 약간 더 클 수 있고, 그에 의해 상기 벌브 개구부가 상기 베이스 부분의 적어도 일부 위로 미끄러지게 한다. 이런 식으로, 일종의 플러그(베이스 부분; 특히 베이스 부분 상부)―소켓(벌브) 구조가 얻어진다. 본 명세서에 설명된 것과 다른 부착 또는 연결의 실시예들이 또한 가능할 수 있다.
상기 상부 측면은 또한 상기 벌브가 연결 또는 부착되는 측면이다. 본 발명의 프로세스의 실시예에서, "상기 벌브 개구부 에지를 상기 베이스 부분 상부에 연결하는 단계"는 상기 램프 베이스 부분 및 상기 벌브 개구부 에지를 실(seal), 특히 가스가 새지 않는 실(gastight seal)로 함께 실링(sealing)하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 그러한 실은 산화물 기반 재료들을 포함하고 그 산화물 기반 재료는 그 산화물들의 소결(sintering)에 의해 타이트한 실이 형성되도록, 즉 세라믹 실링 합성물을 소결시키는 것에 의해 그러한 실이 얻어질 수 있도록 하는 온도까지 가열된다. 그러한 실들은 또한 "세라믹 실링", "세라믹 실", "세라믹 실링 프릿(ceramic sealing frit)" 등으로 알려져 있고, 2개의 부분들, 여기서는 상기 베이스 부분(의 상부) 및 상기 벌브 개구부(의 에지) 사이에 일종의 유리질의 접착제 또는 부착을 제공할 수 있다. 이 실시예에서, 상기 실은 상기 베이스 부분 및/또는 상기 벌브의 재료와 다른 재료일 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 벌브 개구부 에지를 상기 베이스 부분 상부에 연결하는 단계는 상기 램프 베이스 부분 및 상기 벌브 개구부 에지를 레이저 가열과 같은 가열에 의해 실링하는 단계를 포함한다. 이 변형은 특히 상기 벌브 및 상기 베이스 부분이 실질적으로 동일한 재료를 포함하거나 또는 변형에서 실질적으로 동일한 재료로 이루어지는 경우에, 특히 이것들이 석영 유리("석영") 또는 경질 유리를 포함하거나 석영 유리 또는 경질 유리로 이루어지는 경우에 적용될 수 있다. 이런 식으로, 상기 2개의 부분들은 함께 녹는다(여기서, 상기 실은 상기 베이스 부분 및/또는 상기 벌브의 재료와 실질적으로 다른 재료가 아니다). 레이저 가열은 상기 벌브 개구부 에지 및/또는 상기 베이스 부분 상부를 상기 베이스 부분 (상부) 및 상기 벌브 (에지)의 계면에 밀접하여 레이저 광으로 조사하는 것에 의해 행해질 수 있다. 상기 유리 또는 석영은 (국부적으로) 녹아 베이스 부분과 벌브 사이에 실링, 특히 가스가 새지 않는 실을 형성한다.
본 명세서에서, 용어 "가스가 새지 않는 실"은 특히, 상기 벌브를 실링하고 상기 가스 충전물로 채운 후에, 실질적으로 상기 가스 충전물이 상기 실을 통하여 새나가지 않게 하고 및/또는 실질적으로 공기가 상기 벌브 안으로 스며들지 않게 하는 실들을 제공하는 것이 가능한 실들 및 실링 재료들을 나타낸다. 따라서, 특정한 실시예에서, 상기 램프 베이스 부분, 특히 상기 베이스 부분 상부, 및 상기 벌브, 특히 상기 벌브 개구부 에지, 및 그들의 치수들은 레이저 실링에 의해 또는 세라믹 실(세라믹 실링 재료)을 이용하여 함께 실링하는 것에 의해(소결에 의해) 상기 레이저 베이스 부분 및 상기 벌브를 함께 실링하는 것을 허용하도록 선택된다. 따라서, 엔벨로프(envelope)의 내부 표면은 램프 베이스 부분 상부(의 일부), 실 및 벌브의 내부 표면에 의해 형성된다. 일 실시예에서, 상기 인클로저의 이 내부 표면, 또는 특히 상기 인클로저의 벽은 석영을 포함하거나 본질적으로 석영으로 이루어진다. 다른 실시예에서, 상기 인클로저의 내부 표면, 또는 특히 상기 인클로저의 벽은 경질 유리를 포함하거나 본질적으로 경질 유리로 이루어진다.
상기 가스 충전물은 다수의 방법으로 제공될 수 있다. 관련 프로세스들로부터 알려진, 특정한 실시예에서, 본 발명의 프로세스는 상기 가스 충전물을 상기 램프 벌브에 부착된 펌프 스템을 통해 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그러한 펌프 스템은 일반적으로 상기 벌브가 상기 베이스 부분에 부착되기 전에 상기 벌브에 부착된다. (상기 벌브를 상기 베이스 부분에 실링하고) 상기 가스 충전물을 상기 베이스 부분 및 상기 벌브에 의해 형성된 상기 인클로저 내에 도입한 후에, 상기 펌프 스템에 대한 개구부는, 상기 펌프 스템의 유리(또는 석영)를 녹이고, 일반적으로, 상기 펌프 스템의 남아 있는 부분을 제거하는 것에 의해 닫힌다. 이것은 예를 들면 WO 2006/007815의 도면들에 표시된 것과 같은, 할로겐 충전물을 갖는 종래의 백열 램프들에서도 알려진 것과 같은, 특징적인 녹는 특징("상부")을 야기시킬 수 있다.
대안적으로, 상기 벌브 개구부만을 벌브가 제공되고, 즉, 상기 벌브에 부착되거나 통합되는 펌프 스템이 없고; 일 실시예에서, 본 발명의 프로세스는 상기 가스 충전물을 펌프 스템을 통해 상기 베이스 부분 내에 제공하는 단계를 더 포함한다. 다시, 상기 가스 충전물을 상기 인클로저 내에 제공한 후에, 상기 인클로저는, 이 실시예에서 예를 들면 실, 특히 가스가 새지 않는 실이 얻어지도록(상기 참조) 상기 스템 펌프를 녹이거나 상기 스템 범프를 실링하는 것에 의해 닫힌다. 그러한 충전 프로세스는 예를 들면 상기 베이스 부분이 예를 들면 WO 98/50943에 기술된 것과 같은 플레이트인 실시예들에서 적용될 수 있다. 그러한 플레이트는 펌프 스템을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 가스 충전물은 크립톤 또는 크세논과 같은 희가스, 및 특히 또한 첨가물들을 포함한다. 상기 벌브 내의 압력은, 특정한 실시예에서, 약 0.5-15 바의 범위, 특히 약 3-10 바의 범위에 있다.
상기 첨가물은 특히 C, H, O, N 및 할로겐으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 원자를 포함하는 화합물들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 특히 이들 원자들 모두는 Kr, H2, N2 및 CH2Br2를 포함하는 가스 충전물과 같은, 가스 충전물의 하나 이상의 화합물로 표현된다.
상기 첨가물은 특히 전술한 압력 범위들에서 실온에서 가스 상태이다.
특정한 실시예에서, 상기 첨가물은 탄화수소 및 할로겐 함유 화합물을 포함한다. 상기 할로겐 함유 화합물은 할로겐 가스들, 수소 할로겐화물들 및 할로겐화된 탄화수소들로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다. 특정한 실시예에서, 상기 가스 충전물은 희가스 및 첨가물을 포함하고, 상기 첨가물은 탄화수소(일 실시예에서, 할로겐화된 탄화수소를 포함함)를 포함한다. 특정한 실시예에서, 상기 첨가물은 CH2Br2와 같은, C, H 및 X(여기서 X는 할로겐)를 포함하는 화합물을 포함한다. 더욱 특정한 실시예에서, 상기 첨가물은 C 및 할로겐들로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 원자를 포함하는 화합물들 및 H2를 포함한다.
일반적으로, N2도 가스에 포함된다. 특정한 실시예에서, 상기 가스 충전물은 희가스, 할로겐화된 탄화수소 및 H2와 N2 중 하나 이상을 포함한다. 다른 특정한 실시예들에서, 상기 가스 충전물은 희가스, 탄화수소, 할로겐 가스(Br2, I2 등과 같은)와 수소 할로겐화물(HBr, HCL 등과 같은) 중 하나 이상 및 H2와 N2 중 하나 이상을 포함한다. 또 다른 특정한 실시예에서, 상기 가스 충전물은 희가스, 할로겐화된 탄화수소, N2 및 H2를 포함한다. 첨가물의 총량은 일반적으로 약 0.1-10 부피%의 범위에 있다.
일 실시예에서, 첨가물들은 H2, Br2, Cl2, I2, 탄화수소들(CH4, C2H6, C2H4, C2H2 등과 같은), HBr, HCl, HI, 하나 이상의 할로겐화된 탄화수소들(CH2Br2, CHBr3, CH3Br, CH3Cl2, CHCl3, CH3Cl, 및 CH3I로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 것과 같은) 할로겐화된 메탄, 에탄, 프로판으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 것과 같은) 및 하나 이상의 황화물 화합물들(H2S, CS2, CH3SH, C2H5SH 및 CH3CSCH3로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 화합물들과 같은)로 이루어지는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
상기 인클로저를 상기 가스 충전물로 채운 후에, 상기 인클로저는 상기 가스 충전물을 상기 인클로저 내에 제공하도록 배열된 상기 개구부를 닫는 것에 의해 닫힌다. 따라서, 용어 "가스 충전물을 상기 필라멘트 인클로저에 제공하는 것"은, 일 실시예에서, 상기 필라멘트 인클로저를 닫는 것을 포함한다. 전술한 바와 같이, 이것은 일반적으로 펌프 스템을 닫는 것/실링하는 것을 포함한다.
또 다른 양태에 따르면, 본 발명은, 본 명세서에 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 프로세스에 의해 얻을 수 있는 필라멘트 램프를 제공한다.
특정한 양태에서, 본 발명은 탄탈 카바이드를 포함하는 필라멘트를 갖는 필라멘트 램프를 제공하고, 상기 필라멘트 램프는 베이스 부분 상부를 갖는 램프 베이스 부분, 도입선 커넥션들 ― 상기 도입선 커넥션들은 상기 베이스 부분을 통하여 연장하도록 배열됨 ― 에 연결된 탄탈 카바이드를 포함하는 코일을 포함하는 램프 베이스 부분 필라멘트 구조, 및 상기 베이스 부분 상부에 연결되어 필라멘트 인클로저를 제공하는 램프 벌브를 포함하고, 상기 필라멘트 인클로저는 희가스를 포함하는 가스 충전물을 포함한다.
유리하게는, 그러한 램프는 (사용중에) W 램프들보다 더 나은 효능 및 보도 높은 색온도를 가질 수 있다.
특정한 실시예에서, 탄탈 카바이드 코일을 갖는 상기 필라멘트 램프는 석영을 포함하는 벌브 및 램프 베이스 부분을 포함한다. 따라서, 특정한 실시예에서, 탄탈 카바이드 필라멘트 램프가 제공되고, 상기 필라멘트 인클로저는 석영을 포함하거나, 또는 하나의 양태에서, 석영으로 이루어지는 벽을 갖는다. 따라서, 일 실시예에서, 본 발명의 상기 필라멘트 램프의 상기 베이스 부분 및 램프 벌브는 석영을 포함한다. 다른 실시예에서, 상기 베이스 부분 및 램프 벌브는 경질 유리를 포함한다. 상기 필라멘트 램프는 또한 상기 벌브와 상기 램프 베이스 부분을 상호 연결하도록 배열된 실을 포함하고, 이것은, 일 실시예에서, 상기 벌브 개구브 에지 및 상기 베이스 부분 상부를 함께 녹이는 것에 의해 얻어질 수 있고, 또는, 다른 실시예에서, 상기 필라멘트 램프는 (상기 벌브 개구부 에지 및 상기 베이스 부분 상부를 연결하는) 세라믹 실을 포함한다. 본 명세서에서, 문구 "상기 베이스 부분 상부에 연결된 램프 벌브"는 상기 베이스 부분 상부에 실링된 램프 벌브를 나타낸다. 이런 식으로, 상기 램프 벌브 및 상기 베이스 부분 상부는 실(이것은 일 실시예에서 소결된 세라믹 실링 재료를 포함할 수 있고 또는 이것은 다른 실시예에서 예를 들면 레이저 가열에 의해 상기 레이저 벌브를 상기 베이스 부분 상부에 녹이는 것에 의해 얻어질 수 있음)에 의하여 서로 부착된다. 다른 특정한 실시예에서, 상기 베이스 부분은 압착된(pinched) 베이스 부분을 포함한다. 즉, 일 실시예에서, 상기 도입선들은 예를 들면 석영 또는 경질 유리의 압착된 튜브(pinched tube)에 포함된다. 용어 "압착된"은 본 명세서에서 그의 적어도 일부가 압착된 베이스 부분을 나타내고; 따라서, 상기 도입선들은 적어도 부분적으로 상기 베이스 부분에 통합된다.
다른 특정한 실시예에서, 상기 도입선은 적어도 2개의 부분들을 포함하고, 제 및 제2 부분의 계면은 상기 베이스 부분 내에 배열된다. 그의 변형에서, 하부로부터 연장하는 상기 도입선의 부분은 몰리브덴(Mo) 또는 텅스텐(W), 특히 몰리브덴을 포함하고, 상기 베이스 부분 상부로부터 연장하는 상기 도입선의 부분은 레늄(Re), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir) 또는 루테늄(Ru), 특히 레늄을 포함한다.
지금부터, 첨부한 개략 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 단지 예로서만 설명한다. 첨부 도면들에서 대응하는 참조 부호들은 대응하는 부분들을 나타낸다.
도 1a-1b는 반응기 내의 램프 베이스 부분 필라멘트 구조의 실시예 및 완성된 램프의 실시예를 각각 개략적으로 도시한다.
도 2a-2d는 베이스 부분 및 벌브에 관하여 본 명세서에 설명된 실시예들의 변형들의 다수의 세목들을 개략적으로 도시한다.
도 3a-3b는 반응기 내의 램프 베이스 부분 필라멘트 구조의 다른 실시예 및 완성된 램프의 다른 실시예를 각각 개략적으로 도시한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 필라멘트 램프의 제조를 위한 프로세스의 일부 단계들을 개략적으로 도시한다.
도 1a는 베이스 부분 상부(11) 및 베이스 부분 하부(12)를 갖는 램프 베이스 부분(10), 도입선 커넥션들(23)에 연결된 코일(21)을 포함하는 램프 베이스 부분 필라멘트 구조(15)를 개략적으로 도시하고, 도입선 커넥션들(23)은 베이스 부분(10)을 통하여 연장하고 코일(21)은 탄탈(Ta)을 포함하다. 코일(21)은 필라멘트(20)로도 나타내어진다. 이 개략 도면에서, 램프 베이스 부분(10)은 플레이트 또는 디스크로서 도시되지만, 본 발명은 그러한 실시예들에 제한되지 않는다. 예를 들면, 램프 베이스 부분(10)은 또한 압착된 베이스 부분을 포함할 수 있다(예를 들면 도 3a-b를 참조). 또한, 본 명세서에서 사용되는 램프 베이스 부분(10)은 입구(inlet)(101)를 갖는 반응기(100) 내에 개략적으로 도시되어 있다. 입구(101)를 통하여, 소망하는 가스들(105)이 반응기(100) 내에 도입될 수 있고, 특히 탄탈을 탄탈 카바이드로 변환하기 위한 가스들을 포함하는 탄화수소가 도입될 수 있다. 이 변환은 상승된 온도에서 수행될 수 있고, 이 상승된 온도는 도입선들(23)에 전압원을 인가하고 코일(21)을 통하여 전류를 생성하는 것에 의해 얻어질 수 있다. 이런 식으로, 코일(21)의, 특히 실질적으로 전체 코일(21)의 탄탈의 적어도 일부가 탄탈 카바이드로 변환된다. 가스는 출구(outlet)(102)를 통해 반응기(100)로부터 제거된다.
이 변환 후에, 필라멘트(20) 위에 벌브(40)를 제공하고("미끄러지게 하고") 이 벌브(40)를 베이스 부분(10)에 부착하는 것에 의해 본 발명에 따른 완성된 램프 필라멘트 램프(1)가 제공된다(도 1a의 개략도 참조). 벌브 개구부(43)를 갖는 램프 벌브(40)는 벌브 개구부 에지(42)를 갖고, 벌브 개구부 에지(42)는 베이스 부분 상부(11)에 실링된다. 이런 식으로, 필라멘트 인클로저(44)가 만들어진다.
도 1b의 개략 실시예에서, 램프(1)는 실(30)을 포함하고, 이것은 이 실시예에서 세라믹 실링 또는 세라믹 실링 프릿(30)에 기초한 실일 수 있다. 그러한 세라믹 실링 재료들은 가열되고, 소결에 의해, 벌브 에지(42) 및 베이스 부분의 상부(11)를 타이트하게 상호 연결하는 실링(30)이 형성된다. 그러한 실들은 이 기술 분야에 공지되어 있고 가스가 새지 않는 실들로서 제공될 수 있다. 실(30)은 또한 벌브(40)와 베이스 부분(10) 사이, 특히 에지(42)와 상부(11) 사이의 구역으로서 이해될 수 있고, 그것은 예를 들면 레이저 가열에 의해 벌브(40) 및 베이스 부분(10)을 함께 녹이는 것에 의해 얻어질 수 있다. W 코일들 및 압착된 베이스 부분들(10)에 기초한 최신 기술의 램프들은 코일(21)과 베이스 부분(10) 사이에 배열된 실(30)을 포함하지 않는다.
또한, 가스 충전물(45)이 필라멘트 인클로저(44) 내에 도입된다. 그러한 가스는, 전술한 바와 같이, 희가스를 포함하고 일반적으로 또한 Kr, CH2Br2 및 CH2Cl2의 혼합물, H2 및 N2와 같은, C, H, O, N 및 할로겐화물들로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 원자를 포함하는 가스 상태의 화합물들과 같은 첨가물들을 포함한다. 특징적인 압력은 약 0.5-15 바의 범위, 특히 약 3-10 바의 범위에 있다. 특징적인 가스 조성은 예를 들면 Kr과 0.1% CH2Br2 + 0.1% CH2Cl2 + 0.5% H2 + 0.5% N2 + 0.05% O2이다. 일 실시예에서, 가스 충전물(45)은 펌프 스템을 통하여 도입될 수 있고, 펌프 스템은 벌브(40)에 부착될 수 있고 및/또는 베이스 부분(10)에 부착될 수 있다. 용어 "에 부착된"은 또한 "에 통합된"을 나타낼 수 있다. 적합한 가스들 및 가스들의 조합들은 예를 들면 본 명세서에 참고로 통합되는 US 3022438 및 US 2006/0103305에 기술되어 있다. 가스 충전물(45)을 필라멘트 인클로저(44) 내에 제공한 후에, 필라멘트 인클로저(44)는 마지막으로 펌프 스템(41)(또는 13, 하기 참조)을 함께 녹이는 것, 즉, 펌프 스템 내의 개구부를 닫는 것에 의해 닫힌다. 그에 의해, 가스가 새지 않는 필라멘트 인클로저(44)가 얻어진다.
도 2a-2d는 본 명세서에 설명된 본 발명의 램프(1)의 실시예들의 변형들의 다수의 세목들을 개략적으로 도시한다.
도 2a는 실시예 베이스 부분(10)의 측면도를 개략적으로 도시하고, 여기서 베이스 부분(10)은 도입선들(23)을 수용하도록 배열된 2개의 개구부들(14) 및 가스(45)를 인클로저(44) 내에 도입하기 위해 이용될 수 있는 개구부 또는 스템(13)을 포함한다. 도 2b는 베이스 부분(10)의 그러한 변형의 상면도를 개략적으로 도시하고, 여기서 개구부들(14) 및 옵션의 스템(13)의 개구부가 나타내어져 있다. 도 2a 및 2b에 개략적으로 도시된 실시예들은 실질적으로 원형 베이스 플레이트들을 나타낸다.
도 2c는 벌브 개구부(43) 및 개구부 에지(42) 및 가스 스템(41)을 포함하는, 벌브(40)의 실시예를 개략적으로 도시한다. 이 스템(41)은 (다르게는) 가스(45)를 인클로저(44) 내에 도입하기 위해 이용될 수 있다. 가스(45)를 도입한 후에, 가스 스템(41)의 부분은 제거되고 스템(41)에서의 벌브의 개구부는 실링되어, 이런 식으로 가스가 채워진 벌브들의 잘 알려진 특징적인 상부가 된다.
벌브(40)를 하부 부분(10)에 실링하고 가스 스템(41) 또는 다르게는 스템(13)을 닫은(실링한) 후에, 가스가 새지 않는 인클로저(44)가 얻어진다.
도 2d는 도입선들(23)의 특정한 실시예를 개략적으로 도시한다. 이 변형에서 도입선들(23)은 제1 부분(23a) 및 제2 부분(23b)으로서 나타내어진, 적어도 2개의 부분을 포함한다. 도입선들은 베이스 부분(10)을 통하여 연장한다(즉, 관통한다). 특히, 필라멘트 인클로저(44) 내부에 배열되는, 도입선(23)의 제1 부분(23a), 즉, 적어도 부분적으로 베이스 부분(10)의 상부 측면(11)에 배열되는 제1 부분(23a)은, 일 실시예에서, 레늄(또는 다른 실시예에서 Os, 또는 Ir 또는 Ru)을 포함한다. 특히, 필라멘트 인클로저(44) 외부에 배열되는, 도입선(23)의 제2 부분(23b), 즉, 적어도 부분적으로 베이스 부분(10)의 하부 측면(12)에 배열되는 제2 부분(23b)은, 일 실시예에서, 몰리브덴(또는 W)을 포함한다. 특정한 변형에서, 베이스 부분(10) 내에 배열된 도입선(23)의 부분의 적어도 일부는 몰리브덴을 포함한다. 특정한 실시예에서, 본 명세서에 도시된 바와 같이, 2개의 부분들(23a 및 23b)의 계면(16)은 특히 도입선들(23)을 위한 구멍들(14) 내에 배열된다. 전술한 바와 같이, 레늄을 선택하는 것의 이점은 가스 충전물(45)에 대한 그것의 상대적 저항력이고(특히 작업 조건에서); 몰리브덴을 선택하는 것의 이점은, 예를 들면 경질 유리 및 석영이 베이스 부분(10)에 대한 재료로서 선택되는 경우에, 그러한 재료들의 열팽창계수와의 그것의 상대적인 양립성이다.
도 3a 및 3b는 도 1a 및 1b에 개략적으로 도시된 실시예들의 변형을 개략적으로 도시한다. 여기서, 베이스 부분(10)은 (W에 기초한) 할로겐 램프들에 대한 알려진 베이스들과 유사한 베이스이고, 실질적으로 베이스 부분(10) 내에 배열된 몰리브덴 포일들 또는 와이어들(24), 및 베이스 부분(10)의 하부 측면(12)으로부터 연장하는 전기 콘택트들(25)을 더 포함하는 도입선들(23)을 포함한다. 그러한 베이스 부분들(10)은 압착된다. 압착(pinching)은 W 기반 할로겐 램프들에 대한 기술 분야에 공지되어 있다. 도면들로부터 알 수 있는 바와 같이, 베이스 부분(10)의 적어도 일부는 압착된다. 도입선들(23)은 적어도 부분적으로 베이스 부분(10)에 통합되고 그로부터 연장한다(베이스 부분(10)의 양쪽 측면에서). 베이스 부분(10), 특히 상부(11) 및 벌브(40), 더 각별하게는 벌브 개구부(43)(및 에지(42))의 치수들은 특히 실질적으로 서로에 맞고(fit) 전체 에지(42)에 걸쳐서 베이스 부분(10)의 상부(11)와의 접촉을 허용하도록 선택된다. 도시되지 않은, 다른 실시예에서, 베이스 부분(10) 및 벌브 개구부(43)의 치수들은 베이스 부분(10)(특히 베이스 부분 상부(11))의 적어도 일부가 벌브 개구부(43)에 의해 주변으로 에워싸이게 하도록 선택된다. 이 실시예에서, 베이스 부분(10)의 적어도 일부, 특히 베이스 부분 상부(11)의 일부는 벌브 개구부(43)가 그것을 에워싸게 하도록 선택되는 치수들을 갖는다. 예를 들면, 벌브 개구부(43)의 직경은 베이스 부분(10)의 직경보다 약간 더 클 수 있고, 그에 의해 벌브 개구부(43)가 베이스 부분(10)의 적어도 일부 위로 미끄러지게 한다. 이런 식으로, 일종의 플러그(베이스 부분(10); 특히 베이스 부분 상부(11))―소켓(벌브(40)) 구조가 얻어진다. 본 명세서에 설명된 것과 다른 부착 또는 연결의 실시예들이 또한 가능할 수 있다.
몰리브덴 플레이트들(24)과 코일(21) 사이의 부분들은 레늄을 포함할 수 있다. 코일(21)의 재료는 다시 탄소 처리 전에는 탄탈을 탄소 처리 후에는 탄탈 카바이드를 포함한다. 탄소 처리 후에, 베이스 부분 필라멘트 구조(15) 및 벌브(40)는 서로 접촉되고, 일 실시예에서는, 특히 가스가 새지 않는 실(30)이 얻어지도록, 함께 실링된다. 예로서, 도 3a에 엘리베이션(elevation)(31)이 개략적으로 도시되어 있고, 이것은, 일 실시예에서, 링(프릿 링(frit ring))의 형태일 수 있는, 세라믹 실링 재료(실링 프릿)일 수 있다. 실링 재료의 가열로 인해, 벌브(40) 및 베이스 부분(10)은 함께 실링되고, 그에 의해 실(30)을 형성한다. 다른 실시예에서, 엘리베이션(31)은 예를 들면 벌브(40)의 에지에 부착되도록 배열되고, 예를 들면 레이저 가열에 의해 에지(42)와 함께 녹고, 그에 의해 (또한) 실(30)을 형성하도록 배열된, 베이스 부분(10)과 통합된 엘리베이션(테두리)일 수 있다.
도 3b에 개략적으로 도시된 실시예에서, 베이스(10) 재료 및 벌브(40) 재료 양쪽 모두는 실질적으로, 경질 유리, 또는 석영과 같은, 동일한 재료일 수 있다. 이들 부분들은 에지(42)와 상부(11)의 계면에서 경질 유리 또는 석영을 녹이는 레이저에 의한 실링 프로세스에 의해, 또는 세라믹 실링 재료를 이용한 실링 프로세스에 의해 실링되고, 그에 의해 실(30), 특히 가스가 새지 않는 실을 제공할 수 있다. 그 후, 가스 충전물(45)이 가스 스템(41)을 통해 도입되고, 소망하는 가스 충전에 도달한 후에, 스템 개구부를 녹여 필라멘트 인클로저(44)를 닫는다. 그에 의해, 가스가 새지 않는 필라멘트 인클로저(44)가 얻어진다.
본 발명의 램프(1)는 특히, 예를 들면 6-50V의 범위의, 12V 램프와 같은, 할로겐 저전압 램프들로서 적합하다.
용어 "경질 유리"는 특히 알칼리토류 알루미노 실리케이트(alkaline earth alumino silicate) 유리, 알루미노 보로 실리케이트(alumino boro silicate) 유리 및 알루미노 실리케이트 유리를 나타낸다. 경질 유리의 다른 예는 바이코(Vycor)이다. 용어 "석영"은 특히 용융 석영(fused quartz)을 나타낸다. 용어 "경질 유리"는 이 기술 분야에 공지되어 있다.
일 실시예에서, 탄탈 카바이드 대신에, 다른 카바이드가 이용되거나, 또는 카바이드들의 합금이 이용된다. 따라서, 특정한 실시예에서, (완성된 램프에서) 코일 재료로서 탄탈 카바이드, 지르코늄 카바이드, 하프늄 카바이드, 및 이들 카바이드들 중 2개 이상의 합금들로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 재료가 사용된다. 따라서, 다른 특정한 실시예에서, 코일(21)은 탄탈, 지르코늄, 하프늄, 및 이들 재료들 중 2개 이상의 합금들로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하고, 프로세스는 (b) 코일(21)의 재료의 적어도 일부를 탄탈 카바이드, 지르코늄 카바이드, 하프늄 카바이드, 및 이들 카바이드들 중 2개 이상의 합금들로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 재료로 변환하는 단계를 포함한다.
용어 "상부" 및 "하부", 및 "좌측" 및 "우측"은, 본 설명으로부터 반대가 나타내어지거나 명백하지 않은 한, 교환가능하다는 것에 유의해야 한다. 전술한 실시예들은 본 발명을 제한한다기보다는 설명하는 것이고, 이 기술 분야의 숙련자들은 첨부된 청구항들의 범위로부터 벗어남이 없이 다수의 대안적인 실시예들을 설계할 수 있을 것이라는 점에 유의해야 한다. 청구항들에서, 괄호 안에 놓인 어떤 참조 부호도 청구항을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 동사 "포함하는(to comprise)" 및 그것의 활용들(conjugations)의 사용은 청구항들에 기재된 것들 외의 구성 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 구성 요소 앞에 오는 단수("a" 또는 "an")은 복수의 그러한 구성 요소들의 존재를 배제하지 않는다. 몇 개의 수단들을 열거하는 장치 청구항에서, 이들 수단들 중 몇몇은 하나 및 동일한 하드웨어 아이템에 의해 구현될 수 있다. 특정한 수단들이 서로 다른 종속 청구항들에 기재되어 있다는 단순한 사실이 이들 수단들의 조합이 유리하게 이용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다.

Claims (15)

  1. 필라멘트(20)를 갖는 필라멘트 램프(1)의 제조를 위한 프로세스로서, 상기 필라멘트(20)는 탄탈 카바이드(tantalum carbide)를 포함하고, 상기 프로세스는,
    a. 베이스 부분 상부(base part top)(11)를 갖는 램프 베이스 부분(10), 도입선 커넥션들(lead-in connections)(23)에 연결된 코일(21)을 포함하는 램프 베이스 부분 필라멘트 구조(15)를 제공하는 단계 ― 상기 도입선 커넥션들(23)은 상기 베이스 부분(10), 및 탄탈을 포함하는 상기 코일(21)을 통하여 연장함 ―;
    b. 상기 코일(21)의 상기 탄탈의 적어도 일부를 탄탈 카바이드로 변환하는 단계;
    c. 벌브 개구부(bulb opening)(43) 및 벌브 개구부 에지(bulb opening edge)(42)를 갖는 램프 벌브(40)를 제공하고 상기 벌브 개구부 에지(42)를 상기 베이스 부분(11)에 연결하여, 필라멘트 인클로저(filament enclosure)(44)를 제공하는 단계; 및
    d. 상기 필라멘트 인클로저(44) 내에 가스 충전물(gas filling)(45)을 도입하는 단계
    를 포함하는 프로세스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코일(21)의 상기 탄탈의 적어도 일부를 탄탈 카바이드로 변환하는 단계는 상기 램프 베이스 부분 필라멘트 구조(15)를 반응기(reactor)(100) 내에 도입하는 단계, 및 상기 코일(21)을 탄화수소 함유 가스 하에서 2200-2800 K의 범위의 온도까지 가열하는 단계를 포함하는 프로세스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 벌브 개구부 에지(42)를 상기 베이스 부분 상부(11)에 연결하는 단계는 상기 램프 베이스 부분(10) 및 상기 벌브 개구부 에지(42)를 실(seal)(30)에 의하여 함께 실링(sealing)하는 단계를 포함하는 프로세스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 벌브(40) 및 상기 베이스 부분(10)은 석영 유리를 포함하고, 상기 벌브 개구부 에지(42)를 상기 베이스 부분 상부(11)에 연결하는 단계는 상기 램프 베이스 부분(10) 및 상기 벌브 개구부 에지(42)를 레이저 가열에 의해 함께 실링하는 단계를 포함하는 프로세스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 램프 벌브(40)에 부착된 펌프 스템(pump stem)(41)을 통해 상기 가스 충전물(45)을 제공하는 단계를 포함하는 프로세스.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스 부분(10) 내의 펌프 스템(13)을 통해 상기 가스 충전물(45)을 제공하는 단계를 포함하는 프로세스.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 충전물(45)은 희가스(noble gas) 및 첨가물(additive)을 포함하고, 상기 첨가물은 탄화수소 및 할로겐 함유 화합물(halogen-containing compound)을 포함하는 프로세스.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 충전물(45)은 희가스 및 할로겐화된 탄화수소를 포함하는 프로세스.
  9. 제3항에 있어서, 상기 실(30)은 세라믹 실을 포함하는 프로세스.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 프로세스에 의해 얻을 수 있는 필라멘트 램프(1).
  11. 필라멘트(20)를 갖는 필라멘트 램프(1)로서, 상기 필라멘트(20)는 탄탈 카바이드를 포함하고, 상기 필라멘트 램프(1)는 베이스 부분 상부(11)를 갖는 램프 베이스 부분(10), 도입선 커넥션들(23) ― 상기 도입선 커넥션들(23)은 상기 베이스 부분(10)을 통하여 연장함 ― 에 연결된 탄탈 카바이드를 포함하는 코일(21)을 포함하는 램프 베이스 부분 필라멘트 구조(15), 및 상기 베이스 부분(11)에 연결되어, 필라멘트 인클로저(44)를 제공하는, 램프 벌브(40)를 포함하고, 상기 필라멘트 인클로저(44)는 가스 충전물(45)을 포함하는 필라멘트 램프(1).
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 벌브(40) 및 상기 램프 베이스 부분(10)을 상호 연결하도록 구성된 실(30)을 더 포함하는 필라멘트 램프(1).
  13. 제12항에 있어서, 상기 실(30)은 세라믹 실을 포함하는 필라멘트 램프(1).
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 부분(10) 및 상기 램프 벌브(40)는 석영을 포함하는 필라멘트 램프(1).
  15. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베이스 부분(10) 및 상기 램프 벌브(40)는 경질 유리(hard glass)를 포함하는 필라멘트 램프(1).
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