NL8105464A

NL8105464A - Werkwijze voor het vervaardigen van een lagedrukkwikdampontladingslamp.

Info

Publication number: NL8105464A
Application number: NL8105464A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1981-12-04
Filing date: 1981-12-04
Publication date: 1983-07-01
Also published as: EP0081263B1; EP0081263A3; US4539508A; EP0081263A2; JPS58103745A; DE3265459D1

Description

* * c Η3Ν 10.208 1 N.V. Philips' Gloeilairpenfahrieken te Eindhoven "Werkwijze voor het vervaardigen van een lagedrukkwikdampontladingslanp".

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een lagedrukkwikdanpontladingslanp waarbij gebruik genaakt wordt van een lampvat waarin althans twee elektroden staan opgesteld, waarbij de voor de werking van de lanp benodigde hoeveelheid kwik zich 5 bevindt in een metalen houder, die aanwezig is cp een plaats in het lampvat tussen de elektroden,uit welke houder na het ponpen en evakueren van de lamp door verhitten kwik wordt vrijgemaakte De uitvinding heeft voorts betrekking op lampen, die zijn vervaardigd volgens een dergelijke werkwijze.

10 Een dergelijke werkwijze is beschreven in het Amerikaanse octrooiscbrift 2.283.189.

Bij de in dit octrooischrift beschreven werkwijze wordt een gesloten metalen holder met kwik in het lampvat aangebracht en aan een van de toevoerdraden van de elektrode bevestigd. Nadat vrijwel alle 15 fabrikagestappen die betrekking hebben op het pompproces, zoals bijvoorbeeld het ontgassen van de wanden en andere lamponderdelen, het gloeien en ontgassen van de elektroden, het aanbrengen van een edelgas etc. zijn voltooid, wordt de houder verhit. Deze verhitting geschiedt, blijkens het octrooischrift, door straling die afkomstig is van de na-20 bijgelegen elektrode. Door de zich als gevolg hiervan in de houder opbouwende kwikdampdruk breekt de houder en kant het kwik vrij. De houder is zodanig ten opzichte van de nabijgelegen elektrode geplaatst, dat hij tevens dient ter vergemakkelijking van de ontsteking van de lamp.

De bekende methode heeft het bezwaar dat de houder zeer dicht 25 bij de elektrode aangebracht moet worden cm voldoende profijt te hebben van de warmte die door de elektrode wordt uitgestraald. De montage van de relatief zware houder aan een toevoerdraad van de elektrode is een tijdrovende procedure. Ook is de plaats van de houder ten opzichte van de elektrode in verschillende lampen van een fabrikageserie niet steeds 30 precies gelijk. Daardoor treden vrij grote onderlinge verschillen op in de tijdstippen van het ontwikkelen van het kwik en de snelheid waarmee het kwik vrijkomt»

De uitvinding heeft tot doel een werkwijze voor het vervaar- 8105464 ΕΗΝ 10.208 2 ί$ - T» digen van een lagedrukkwikdampont ladings lamp te verschaffen, waarbij de voor de werking van de lamp benodigde hoeveelheid kwik qp akkurate, snelle en reproduceerbare wijze in een lampvat kan worden gedoseerd.

De werkwijze volgens de uitvinding voor de vervaardiging van 5 een lagedrukkwikdanpontladingslamp heeft hiertoe als kenmerk, dat de houder is bevestigd qp een metalen stemorgaan, dat met êên der elektrode toevoerdraden van een eerste elektrode is verbonden met behulp van een metalen verbindingsdraad, waarbij tussen de houder en een tweede elektrode tijdelijk een gelijkstroomontlading gegenereerd wordt, waardoor 10 de houder wordt verwarmd en kwik uit de houder wordt vrijgemaakt, waarna de verbinding tussen het stemorgaan en de elektrodetoevoerdraad wordt verbroken.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt het kwik op snelle, akkurate en betrouwbare wijze in het lampvat gebracht. De werkwijze is 15 zeer geschikt om te worden toegepast in massafabrikage, daar geen speciale maatregelen noodzakelijk zijn om de houder net kwik op de juiste plaats in het lampvat te positioneren. Daar de afmetingen van de houder in een praktische uitvoeringsvorm klein zijn, is de hoeveelheid energie die nodig is om de houder te openen gering.

20 Tussen de houder (die bij voorkeur dient als anode) en de tweede elektrode (kathode) wordt gedurende een korte tijd een gelijk-stroomontlading onderhouden. De houder wordt door een elektronenbombardement opgewarmd en het kwik komt uit de houder vrij. Het opwarmen geschiedt sneller naarmate de afmetingen van de houder kleiner zijn en de 25 stroomsterkte groter is. De stroomtoevoer voor de gelijkstroomontlading loopt via êên der toevoerdraden van de eerste elektrode en het metalen stemorgaan, dat via een metalen draad met de genoemde toevoerdraad is verbonden. Deze metalen verbindingsdraad wordt bijvoorbeeld met behulp van een korte stroomstoot van voldoende stroomsterkte doorgesmolten, 30 nadat het kwik in het lampvat is geïntroduceerd. Er zijn daarbij geen additionele hulpmiddelen noodzakelijk.

De houder wordt in een uitvoeringsvorm van de werkwijze bij voorkeur gepositioneerd in de omgeving van de eerste elektrode. Het metalen stemorgaan (dat bijvoorbeeld is uitgevoerd als een metalen 35 draad of pen) is daarbij bijvoorbeeld op het stel bevestigd. Het stemorgaan is dan qp betrekkelijk eenvoudige wijze aan te brengen, daar dergelijke stellen dikwijls gescheiden van de overige lamponderdelen worden vervaardigd.

8105464 C- ' -* EHN 10.208 3

De houder kan bestaan uit een gesloten metalen busje, waarin zich metallisch kwik bevindt. Bij voorkeur is de metalen houder uitgevoerd als drager van een kwiklegering. Een voorbeeld is een dunwandige plaatvormige metalen houder waaraan een geschikte kwiklegering in de 5 vorm van een pil bevestigd is, met een zodanige samenstelling dat deze bestand is tegen relatief hoge temperaturen (circa 500°C) die tijdens het fahrikageproces optreden. De pil bestaat bijvoorbeeld uit een legering van kwik net titaan en/of zirkoon. Goede resultaten werden verkregen met een pil bevattende Ti^Hg. Het voordeel van een houder net een TD dergelijke pil is, dat het.kwik pas bij relatief hoge temperatuur vrijkomt, waarbij introduktie van. ongewenste restgassen in het lampvat wordt voorkomen. Voorts kan bij deze uitvoeringsvorm van de werkwijze hefckwik in kleine hoeveelheden gedoseerd worden. Dit is met name voordelig bij de fahrikage van lampen met een klein ontladingsvat, zoals 15 karpakte lagedrukkwikdairpontladingslanpen die dienen als alternatief voor gloeilampen voor algemene verlichtingsdoeleinden.

Het vrijmaken van het kwik kan geheel gescheiden van de verdere lanpbewerkingen worden uitgevoerd. Eventueel kunnen lampvaten in het verkeer gébracht worden, die vakuumdicht zijn afgesloten, maar 20 waarin zich nog een houder bevindt, waaruit het kwik nog moet worden vrijgemaakt. Dit kan dan later op een geschikt moment geschieden, bijvoorbeeld door de koper van deze "lampen". De bewerking is namelijk zo eenvoudig (er behoeft namelijk slechts gedurende korte tijd een gelijkspanning te worden aangelegd) dat ook een koper deze kan uit-25 voeren. Aan dit geheel is het voordeel verbanden, dat tijdens vervoer van de "lampen" als zij breken geen kwikdamp in het milieu kan vrijkomen. De uitvinding heeft derhalve mede betrekking op dergelijke lampvaten.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de 30 tekening, waarin

Fig. 1 een doorsnede toont van een buisvormig lampvat van een lagedrukkwikdairpcntladingslairp in welk lampvat een hoeveelheid kwik wordt gedoseerd met behulp van een werkwijze volgens de uitvinding;

Fig. 2 deels in doorsnede, een uiteinde van een lampvat van 35 een lagedrukkwikdanpontladingslamp vervaardigd met behulp van een werkwijze volgens de uitvinding toont.

In fig. 1 is 1 de wand van een buisvormig lampvat van een lagedrukkwikdanpontladingslamp, in welk lampvat een tweetal elektroden 8105464 Η3Ν 10.208 4 * η ^ (2 resp. 3) staan opgesteld. De binnenwand van het lampvat is voorzien van een luminescerende laag 4, welke bestaat uit een mengsel van twee fosforen, teweten met driewaardig europium geaktiveerd yttriumoxyde en met driewaardig terbium geaktiveerd cerium-magnesium aluminaat. In het 5 lampvat is voorts een metalen houder 5 aanwezig, waarin zich een legering van Ti^Hg bevindt. Deze is geperst tot een pil 6. De houder bestaat uit een metalen plaatje (titaan), waaraan een aantal armen zijn bevestigd, met behulp waarvan de pil op zijn plaats gehouden wordt. De houder 5 is bevestigd op een metalen steunorgaan 7. Dit steunorgaan is 10 uitgevoerd als een metalen draad (bijv. bestaande uit tantaal), die is bevestigd in de kneep 8 van het stel.

Het steunorgaan 7 is met êên der elektrodetoevoerdraden 2a verbonden met behulp van een nikkelen verbindingsdraad 9 (bijvoorbeeld door puntlassen).

15 Bij de vervaardiging van de lamp wordt uitgegaan van een buisvormig lampvat waarvan de binnenwand met een op zich bekende methode wordt voorzien van de luminescerende laag. Daarna warden de stellen vakuumdicht aan de uiteinden van het lampvat bevestigd. Deze stellen zijn voorzien van elektroden, het steunorgaan met houder, toevoerdraden, 20 een pompstengel etc. Vervolgens wordt het lampvat gepompt (met behulp van pompstengel 10), de edelgasatmosfeer bewerkstelligd en wordt het lampvat door afsluiting van de pompstengel 10 vakuumdicht afgesloten. Vervolgens wordt uit de TigHg legering (6)/¾ houder 5 kwik vrijgemaakt door tussen· de houder 5 en elektrode 3 een gelijkstroom-ontlading te 25 genereren. De houder 5 fungeert daarbij als anode, de elektrode 3 als kathode. Dit geschiedt door de met de elektrodetoevoerdraad 2a verbonden aansluitpen 2c en de met elektrode 3 verbonden aansluitpen 3c te verbinden met een gelijkspanningsvoedingsapparaat. Bij voorkeur wordt tijdens dit proces elektrode 3 (de kathode) door middel van een wissel-30 spanning verhit tot een geschikte bedrij f stemperatuur. Tengevolge van de gelijkstrocmontlading warmt de houder 5 op en wordt uit de legering Ti^Hg (de kwikdispenser) een hoeveelheid kwik vrijgemaakt. Bij een pil bevattende circa 5 mg Ti^Hg (overeenkomende 'met circa 3 mg kwik), met een diameter van circa 3 mm, hoogte circa 0,3 mm, werd bij een stroom-35 sterkte van de gelijkstroomontlading van ongeveer 500 m& binnen 5 sec. 90¾ van het kwik uit de pil vrijgemaakt. Daarna wordt de nikkeldraad 9 (diameter circa 60yum) door smelten verbroken met behulp van een korte stroomstoot (700 mA? 0, 1 sec.) . De lamp is dan klaar voor gebruik.

8105464 t* PHN 10.208 5 =5-

In fig. 2 zijn de delen van de verbroken smeltdraad weergegeven met 9a en 9b.

5 10 15 20 25 30 35 8105464

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een lagedrukkwikdamp- ontladingslamp waarbij gebruik gemaakt wordt van een lampvat waarin althans twee elektroden staan opgesteld, waarbij zich de voor de werking * van de lamp benodigde hoeveelheid kwik zich bevindt in een metalen 5 houder die aanwezig is op een plaats in het lanpvat tussen de elektroden, uit welke houder na het pompen en evakueren van de lamp door verhitten kwik wordt vrijgemaakt, met het kenmerk, dat de houder is bevestigd op een metalen stemorgaan, dat met êên der elektrodetoevoerdraden van een eerste elektrode is verbonden met behulp van een metalen verbindings- 10 draad, waarbij tussen de houder en een tweede elektrode tijdelijk een , gelijkstroomontlading gegenereerd wordt, waardoor de houder wordt ver warmd en kwik uit de houder wordt vrijgemaakt, waarna de verbinding tussen het stemorgaan en de eléktrodetoevoerdraad wordt verbroken.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 15 verbinding tussen het stemorgaan en de eléktrodetoevoerdraad bestaat uit een draad, die wordt doorgesmolten met behulp van een stroomstoot.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de houder wordt gepositioneerd in de omgeving van de eerste elektrode.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, 20 dat de houder is uitgevoerd als drager, waaraan een pil bevattende een kwiklegering is bevestigd. 5o Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de legering Ti3Hg bevat.

6. Lagedrukkwikdampontladingslamp vervaardigd met een 25 werkwijze volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5.

7. Lampvat waarin zich een metalen houder bevindt, waarin zich kwik bevindt, voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5. 30 35 8105464