WO2001067488A1 - Lampe a decharge electrique - Google Patents

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WO2001067488A1
WO2001067488A1 PCT/JP2001/001837 JP0101837W WO0167488A1 WO 2001067488 A1 WO2001067488 A1 WO 2001067488A1 JP 0101837 W JP0101837 W JP 0101837W WO 0167488 A1 WO0167488 A1 WO 0167488A1
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WO
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discharge lamp
tube
ceramic
alloy
lamp according
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Application number
PCT/JP2001/001837
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kuniaki Nakano
Jiro Honda
Shigeyuki Mori
Yasaburo Takeji
Shinji Taniguchi
Original Assignee
Japan Storage Battery Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Japan Storage Battery Co., Ltd. filed Critical Japan Storage Battery Co., Ltd.
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Priority to US09/959,808 priority patent/US6882109B2/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/36—Seals between parts of vessels; Seals for leading-in conductors; Leading-in conductors
    • H01J61/366—Seals for leading-in conductors
    • H01J61/368—Pinched seals or analogous seals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers

Definitions

  • the present invention relates to a discharge lamp using a translucent ceramic tube as an arc tube, and more particularly to an improvement in a sealing structure at an arc tube end.
  • quartz glass has been used as the material of the arc tube of the high-pressure discharge lamp, but in recent years, a high-pressure discharge lamp using a translucent ceramic as the material of the arc tube has been commercialized.
  • the high-pressure discharge lamps especially metal halide lamps
  • the quartz glass if the arc tube material is quartz glass, the quartz glass gradually reacts with the luminous material halide during lighting, causing the deterioration of the life characteristics. create.
  • the arc tube is made of translucent ceramics, it will not easily react with metal halide. It has better life characteristics than a quartz glass arc tube, and the arc tube can be made compact. There is a possibility that a lamp with good lamp efficiency and color rendering properties can be made. For these reasons, in recent years, discharge lamps using translucent ceramics for the arc tube material have been put to practical use.
  • the arc tube is composed of a translucent ceramic thick tube 11 and the same translucent ceramic thin tube 12 provided at both ends. Inside the thin tube 12, an electricity introducing body composed of a first electricity introducing body 24 and a second electricity introducing body 27 is passed.
  • the electric conductor 24 is made of an electric conductor having a halogen resistance, such as molybdenum or cermet.
  • the second electricity introducing body 27 is formed of an electric conductor having no halogen resistance, such as a niob.
  • the first electricity introduction body 25 and the second electricity introduction body 27 are butt-welded at a weld 26.
  • the electrode is composed of an electrode core 21 butt-welded to the first electrode 24 at a welding portion 25 and a coil 20 wound around the electrode core 21. I have.
  • the first electricity introducing body 24 holding the electrode core 21, the second electricity introducing body 27, and the thin tube 12 are hermetically sealed with a halogen-resistant sealing glass 30.
  • the second electricity introducing body 27 is protected from the corrosion of halogen by covering the portion inserted into the thin tube 12 with a sealing glass 30 having halogen resistance. Further, a part of the first electricity introducing body 24 is also covered with the sealing glass 30.
  • the gap between the electricity introducing body (the first electricity introducing body 24 and the second electricity introducing body 27) and the thin tube 12 becomes large, and sealing becomes difficult. . That is, since the sealing glass 30 fills a large gap between the electricity introducing body and the thin tube 12, this thick sealing gas Airtight leakage from the lath 30 layer is likely to occur.
  • the heat resistance of the sealing part is better as the layer thickness of the sealing glass 30 is thinner.
  • the layer thickness is inevitably thicker. Even if the thin tube 12 cracks at the time of sealing, or even if the sealing is successful, the heat cycle caused by the flashing of the lamp may cause early leaks from the sealing glass 30 layer due to the heat cycle. Atsuta.
  • the conventional structure can be applied to relatively small lamps with a smaller diameter of less than 1.3 mm and a lamp power consumption of less than 150 W, but the larger tube has a larger power consumption. It was not applicable to power lamps.
  • the sealing glass 3 0, conventionally two types of have been used, inferior in air tightness holding the side facing the discharge space was excellent halogen resistance, A 1 2 0 3: 3 0 Weight%, S i 0 2: 40 weight D y 2 0 3
  • a material having a composition of: 13% by weight Si02: 37% by weight and Dy203: 50% by weight is used. Since two types of materials are used for the sealing glass 30 in this manner, the sealing process must be divided into two stages, and the sealing process becomes complicated, which is not suitable for mass production.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and a discharge lamp capable of improving the reliability of a sealing portion of a discharge arc tube and improving the life characteristics.
  • the purpose is to provide
  • Still another object of the present invention is to provide a discharge lamp capable of improving the reliability of the sealing portion and the mass productivity of the sealing step. Disclosure of the invention
  • the discharge lamp of the present invention uses an arc tube made of a light-transmitting ceramic having small-diameter portions formed at both ends, and an electric introduction body is inserted into the small-diameter portion.
  • a sealing member that is hermetically fixed with a material, and a fitting member is provided between the electricity introducing body and the small-diameter portion, and between the electricity introducing body and the fitting member, and The glass sealing material is filled between the fitting member and the small diameter portion.
  • the translucent ceramic used for the arc tube includes, for example, translucent alumina, sapphire, Yttria, yttrium 'anoremium garnet, aluminum nitride, aluminum nitride, etc. can be used. From the viewpoint of price, translucency, etc., translucent alumina and aluminum nitride are preferably used. It is preferable to use translucent alumina, more preferably.
  • the glass sealing material is a mixture comprising a A 1 2 0 3 and S i 0 2 and rare earth element oxides (especially D y 2 0 3), in particular, the weight ratio, A 1 2 0 3 : 17 ⁇ 3% by weight Sio 2: 22 ⁇ 3% by weight, Dy203: 61 ⁇ 3% by weight is preferred.
  • the A 1 2 0 3 - S i 0 2 - D y 2 0 3 based mixtures may not be consists only three components, when the weight ratio of each component is within the above numerical range May contain other components in addition to these three components.
  • other components for example, molybdenum oxide, scandium oxide, yttrium oxide, magnesium oxide and the like can be used.
  • a glass sealing material having such a composition Since a glass sealing material having such a composition is used, it is possible to provide a long-life discharge lamp having excellent halogen resistance and reliability in the sealed portion.
  • the glass sealing material having such a composition is excellent in both the halogen resistance and the airtightness. Therefore, this one type of glass sealing material can realize both of these excellent characteristics, and the sealing process is completed in one sealing process, so that the reliability of the sealing portion and the mass production of the sealing process are achieved. Performance can be improved.
  • heat-resistant metal, ceramic or cermet can be used as the fitting member.
  • the fitting member functions as a stress buffer, and is applied between the glass sealing material and the electricity introducing member, which is added to the hermetic sealing portion hermetically sealed with the glass sealing material.
  • the thermal stress based on the difference in the coefficient of linear expansion is absorbed by this fitting member (stress buffer), and the occurrence of cracks in the glass sealing material of the hermetically sealed portion due to the heat cycle caused by the blinking of the lamp is prevented. You. And such cracks do not occur If this is the case, there will be no airtight leakage at the sealed portion, and the life characteristics of the lamp can be improved.
  • heat-resistant metal 0 ⁇ 1 0 0 0 ° linear expansion coefficient C is 6. 5 X 1 0 6.
  • Metals with C or higher specifically, niobium, tantalum, iridium, rhodium, vanadium, titanium, platinum, niobium alloy, tantalum alloy, iridium alloy, rhodium alloy, vanadium alloy , Titanium alloy and platinum alloy are preferred. When these heat-resistant metals are used. Since the coefficient of linear expansion is very similar to that of ceramics, and it is a soft and easily deformable metal, the stress to absorb the thermal stress generated between dissimilar materials Suitable as a buffer, the seal is reinforced.
  • the sealing portion is further strengthened.
  • the approximation of the coefficient of linear expansion means that the difference is within 25% compared to the coefficient of linear expansion of the ceramic constituting the arc tube (small diameter portion). The closer, the better.
  • a material containing at least one of alumina, titania, spinel, beryllia and the like is particularly preferably cylindrical, and a so-called ceramic sleeve is preferred.
  • a single layer or a plurality of layers of ceramics made of the above-described ceramic and a single layer or a plurality of layers of heat-resistant metal made of the above-described heat-resistant metal are fitted. You may comprise a member.
  • the electrode core is not completely covered with the ceramic sleeve, but a metal coil is wound around the electrode core. This is because the metal has a higher thermal conductivity than the ceramic, so that the heat generated at the tip of the electrode can be effectively transmitted to the rear.
  • the fitting member is composed of a ceramic sleeve and the small-diameter portion is composed of a small tube
  • the inside diameter of the small tube is A (mm) and the outside diameter of the ceramic rib is B (mm)
  • the electricity introducing body is composed of one kind of metal
  • an alloy of tungsten, molybdenum, tungsten, an alloy of molybdenum, or the like is preferable.
  • the linear expansion coefficient of the electricity guide is similar to the halogen-resistant first member connected to the electrode (electrode core) and the translucent ceramic used for the arc tube (small diameter part).
  • You may comprise with a 2nd member.
  • the above-mentioned insertion member is provided between the first member and the small-diameter portion, and a joint between the first member and the second member, for example, by welding is covered with a glass sealing material. Have been done.
  • the second member having a linear expansion coefficient similar to that of the light-transmitting ceramic used for the arc tube (small diameter portion) distortion caused by a difference in linear expansion coefficient can be reduced. Cracking of the small diameter portion is more effectively prevented, and airtight leakage from the glass sealing material layer is prevented.
  • the linear expansion coefficient is approximated.
  • the difference between the linear expansion coefficient of the second member and the linear expansion coefficient of the translucent ceramic is the difference between the linear expansion coefficient of the translucent ceramic. It means that it is within 25% of the value of expansion coefficient, The closer, the better.
  • the fitting member and the light-transmitting ceramic, and the fitting member and the member 2 may have similar linear expansion coefficients as described above.
  • the light-transmitting ceramic is preferably used.
  • the difference between the maximum value and the minimum value of the three linear expansion coefficients of the lock, the fitting member, and the second member is within 25% of the linear expansion coefficient value of the translucent ceramic. Is preferred.
  • the inner diameter of the thin tube as the small diameter portion is 1.3 mm or more
  • the insertion length of the second member on the terminal side of the electric introducing body into the thin tube is C (mm)
  • the glass sealing material in the thin tube When the inflow length of D is set to D (mm), satisfy D—C ⁇ 1.0 (mm). Since the inner diameter of the thin tube is 1.3 mm or more, a large electrode can pass through the thin tube, and a lamp with large power consumption can be put into practical use. In addition, since it is configured so as to satisfy D_C ⁇ 1.0 (mm), a chemical reaction occurs between the ionizable filler containing a metal halide inside the arc tube and the second member. It is possible to provide a discharge lamp having excellent sealing section reliability and excellent life characteristics.
  • the first member molybdenum, an alloy of molybdenum, cermet, or the like can be used.
  • the first member is molybdenum or a molybdenum alloy having a diameter of 0.3 mm or more and 0.7 mm or less.
  • the second member can be made of niobium, an alloy of niobium, an alloy of tantalum, tantalum, or the like. By forming the second member with such a material, it is possible to prevent airtight leakage from occurring in the glass sealing material layer in a portion in contact with the second member.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional example of a sealed structure of an arc tube of a discharge lamp
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an entire discharge lamp of the present invention
  • FIG. 3 is related to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the discharge lamp according to the second embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the discharge tube according to the second embodiment
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the arc tube of the discharge lamp according to the fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the arc tube of the discharge lamp according to the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional example of a sealed structure of an arc tube of a discharge lamp
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an entire discharge lamp of the present invention
  • FIG. 3 is related to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the discharge tube of the discharge lamp according to the fifth embodiment
  • FIG. 9 shows the configuration of the discharge tube of the discharge lamp according to the sixth embodiment
  • FIG. 10 is a sectional view showing the configuration of the arc tube of the discharge lamp according to the seventh embodiment
  • FIG. 11 is a sectional view showing the eighth embodiment
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration of an arc tube of a discharge lamp according to an embodiment
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration of an arc tube of a discharge lamp according to a ninth embodiment
  • FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view showing the configuration of the arc tube of the discharge lamp according to the embodiment, FIG.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the configuration of the arc tube of the discharge lamp according to the eleventh embodiment
  • FIG. FIG. 16 is a cross-sectional view showing the configuration of the arc tube of the discharge lamp according to the embodiment
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing the sealing structure of the arc tube of the discharge lamp according to the embodiment 13
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a sealing structure of an arc tube of a discharge lamp according to a 14th embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the entire discharge lamp of the present invention.
  • 1 is an arc tube
  • 2 is a quartz glass tube
  • 3 is a hard tube.
  • 4 is a getter
  • 5 is a base
  • 6 is a complementary conductor with a metal wire along the arc tube 1 to facilitate starting
  • 1 is a thick tube of the arc tube 1 This is the thin tube of the arc tube 1.
  • FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of the arc tube 1 of the discharge lamp according to the first embodiment of the present invention.
  • both ends of the thick tube 11 made of light-transmitting ceramic are connected to the light-transmitting ceramic disk 13 via a disc 13 made of light-transmitting ceramic.
  • a narrow tube 12 made of ceramic is provided in an airtight manner. This translucent ceramic is specifically translucent alumina.
  • an ionizable filler containing a metal halide is sealed.
  • an electricity introducing body 23 made of tungsten also serving as an electrode core is passed.
  • a first coil 20 and a second coil 22 are wound around the electrode pole core of the electricity introducing body 23.
  • the purpose of the first coil 20 is to protect the electrode from the high temperature of the arc spot formed at the electrode tip when the lamp is turned on.
  • the purpose of the second coil 22 is to transfer the heat of the electrode tip to the rear of the electrode. This is to make it easy to escape.
  • a tubular stress buffer 40 made of niobium as a fitting member is provided between the outer end of the thin tube 12 and the electricity introducing body 23, and the thin tube 12 and the stress buffer 40 are provided.
  • the electricity introducing body 23 is hermetically fixed by a halogen-resistant sealing glass 30. That is, the sealing glass 30 is filled between the electricity introducing body 23 and the stress buffer 40 and between the stress buffer 40 and the thin tube 12.
  • arc tube 1 Used for arc tube 1 (thick tube 11, thin tube 12 and disc 13)
  • the material of the ceramic sapphire, yttria, yttrium 'aluminum' garnet, aluminum nitride, etc. can be used in addition to translucent alumina.
  • the material of the electricity introducing body 23 besides tungsten, molybdenum, niobium, tantalum, rhedium, an alloy of platinum and tungsten, an alloy of molybdenum, and the like can be used.
  • the sealing glass 3 for example, A 1 2 03 - S i 02 system, A 1 2 0 3 - C a 0- B a 0 system or the like of the glass material that can be used for, airtight sealing section, Preferably, it is good to form it at the outer end of the small diameter 12.
  • oxidation of A l 2 03 one S i 0 is more preferably a 2-based, A 1 2 0 3 and S i 0 2 and rare earth elements things (especially D y 2 0 3 is good preferable) that is particularly good composed of a mixture containing a.
  • Sealing glass 3 0 in this example A 1 2 0 3, S i 0 2 and D y 2 0 consists of three mixtures, the composition ratio is 1 7 ⁇ 3 weight 22 ⁇ 3% by weight in this order, and 6 1 ⁇ 3 weight.
  • molybdenum oxide, scandium oxide, potassium oxide, magnesium oxide, etc. may be contained as other components.
  • the properties of the sealing glass 30 are as follows: melting point: 1,390 ° C, coefficient of linear expansion: 6.5 X 10— e / ° C. Both incoming call reliability can be achieved.
  • the composition of the sealing glass 30 is out of the above range, the following inconvenience occurs.
  • the melting point increases and the heating temperature in the sealing step must be raised by 50 ° C. or more. If the sealing temperature is increased, the temperature of the entire arc tube 1 also increases, so that part of the mercury and metal halide enclosed in the arc tube 1 evaporates and is lost. You. If part of the fill is lost, the characteristics of the manufactured discharge lamp will deviate from the design values. When the composition of the sealing glass 30 is in the above range, such a phenomenon does not occur, and a discharge lamp having various characteristics as designed can be produced. Further, when the composition of the sealing glass 30 is not in the above range, the coefficient of linear expansion changes, and the thermal shock resistance of the sealed portion decreases. When the coefficient of linear expansion changes, the balance of the coefficient of linear expansion of the thin tube 12, the electric conductor 23, and the sealing glass 30 is lost, and the sealing glass 30 due to the thermal shock caused by the repeated turning on and off of the lamp. Cracks will occur in the
  • the metal stress buffer 40 other metals besides niobium can be used.
  • the inventors of the present invention have conducted trial lighting tests of four types of discharge lamps in which the stress buffer 40 is composed of niobium, tantalum, molybdenum, and tungsten, respectively.
  • the stress buffer 40 is composed of niobium, tantalum, molybdenum, and tungsten, respectively.
  • no problems were found in the case of niobium and tantalum.
  • molybdenum and tungsten cracks occurred in the thin tube 12 because the linear expansion rates did not match.
  • 0-1, 0 0 0 linear expansion coefficient ° C of each of these metals are each, niobium: 6.
  • the stress buffer 40 used has a coefficient of thermal expansion between the coefficient of thermal expansion of the electrical conductor 23 and the coefficient of thermal expansion of the ceramic constituting the thin tube (thin tube 11). It is preferable that the coefficient of thermal expansion of the ceramic forming the thin tube portion (small tube 11) is the same as that of the ceramic forming the thin tube portion (small tube 11). Those having a coefficient of thermal expansion close to the thermal expansion coefficient of the material are more preferable.
  • the coefficient of thermal expansion is more preferably larger than that of the electric conductor 23 and is equal to or less than the expansion coefficient of the ceramic constituting the small-diameter portion (the thin tube 11), and still more preferably The one having a thermal expansion coefficient closer to the expansion coefficient of the ceramic than the expansion coefficient of the air introduction body 23 is preferable.
  • the coefficient of thermal expansion of the electric conductor 23, the sealing glass 30, the stress buffer 40, and the ceramic constituting the small-diameter portion (the thin tube 11) increases in this order. It is good to have a connection (the smallest electrical conductor).
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of an arc tube 1 of a discharge lamp according to a second embodiment of the present invention. 4, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and their description will be omitted.
  • a ceramic tube 51 for positioning the stress buffer 40 is provided between the outer end of the thin tube 12 and the electricity introducing body 23, and the stress buffer is provided.
  • the body 40 is positioned on the second coil 22 via the ceramic tube 51.
  • the sealing glass 30 is filled up to a position several mm from the stress buffer 40 side of the ceramic tube 51.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of an arc tube 1 of a discharge lamp according to a third embodiment of the present invention. 5, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and their description is omitted.
  • the electrode core 2 made of stainless steel butt-welded at the welding portion 25 is used.
  • molybdenum As the electric conductor 24, the reliability of the sealing portion is further improved as compared with the case where tungsten is used. The reason is that the coefficient of linear expansion of molybdenum is closer to that of ceramics (especially translucent alumina) than to tungsten. Also, among molybdenum, molybdenum containing 0.1 to 1.0% by weight of lanthanum or lanthanum oxide is unlikely to be embrittled by the growth of recrystallized particles at high temperatures, and is used as an electric conductor 24. It is better because it is better. Further, an alloy of molybdenum and rhenium can also be used as the electric conductor 24. In addition, a cermet having conductivity by molding and sintering a mixture of alumina and molybdenum can be used as the electric conductor 24.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of an arc tube 1 of a discharge lamp according to a fourth embodiment of the present invention. 6, the same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and their description is omitted.
  • the electricity introducing body is composed of the first electricity introducing body 24 as the first member and the second electricity introducing body 27 as the second member.
  • the electrode core 21 and the first electric conductor 24 are butt-welded at the welding portion 25 as in the third embodiment, and the first electric conductor 24 and the second electric conductor 24 are connected to each other.
  • the insert 27 is butt-welded at a weld 26.
  • the first electric conductor 24 as in the third embodiment, molybdenum, an alloy of molybdenum, cermet, or the like can be used.
  • the second electrical conductor 27 must have heat resistance and material properties that have a linear expansion coefficient close to that of ceramics.
  • Such materials include niobium, tantalum, and niobium alloys. , Tantalum alloys, cermets, etc. can be used.
  • Niobium, Yuntar and their alloys have particularly good sealing because their linear expansion coefficients are very similar to those of alumina ceramics.
  • these metals do not have halogen resistance, they need to be covered with a sealing glass 30 having halogen resistance. Therefore, in the structure of FIG. 6, the joint between the first electricity introduction body 24 and the second electricity introduction body 27 is covered with the sealing glass 30.
  • the inner diameter of the thick tube 11 is 9.1 mm
  • the inner diameter of the thin tubes 12 at both ends is 1.0 mm
  • the length between the electrodes is 10 mm.
  • the diameter of the electrode core 21 is 0.6 mm
  • the first coil 20 has a tungsten wire with a diameter of 0.18 mm wound around the electrode core 21 for 4 to 5 turns, with a maximum diameter of 0. It is 96 mm.
  • the stress buffer 40 composed of a heat-resistant metal tube, an Nb-1% Zr alloy with an inner diameter of 0.65 mm, an outer diameter of 0.95 mm, and a length of 3.0 mm was used.
  • the electricity introducing body was composed of a first electricity introducing body 24 made of molybdenum and a second electricity introducing body 27 made of niobium.
  • Sealing glass 3 0, A 1 2 03 having an optimal composition ratio - with a mixture of (6 1 wt 1 7 wt - - 2 2 wt%) of metal oxide - S i 02 D y 2 0 3 system .
  • the sealing glass 30 fills the gap between the electricity introducing body and the stress buffer 40 and the gap between the stress buffer 40 and the thin tube 12 up to about 4 mm from the end of the thin tube 12. I have.
  • the stress Since the entirety of the buffer 40 is covered with the sealing glass 30 having halogen resistance, the stress buffer 40 is protected from corrosion by halogen.
  • mercury about 10 mg
  • dysprosium iodide about 1 mg
  • thallium iodide about 3 mg
  • sodium iodide about 2 mg
  • iodide Cesium: About 1 mg and about 8 kPa of argon gas as the starting gas are sealed.
  • a discharge lamp as shown in Fig. 2 was fabricated by incorporating the arc tube 1 configured as described above into the vacuum outer tube 3, and the characteristics when the lamp was lit horizontally with a power consumption of 150 W were measured. However, it was as follows. The lamp characteristics are represented by values after aging for 100 hours.
  • Tube power 150 W Tube current: 1.82 A Tube voltage: 98.7 V Total luminous flux: 13, 500 1 m Average color rendering index: 87
  • FIG. 7 shows the results of the lamp characteristics.
  • the vertical axis is the luminous flux maintenance factor
  • the horizontal axis is the lighting time.
  • the discharge lamp of this example exhibited a luminous flux maintenance ratio of 80% or more even after lighting for 12, 000 hours.
  • a stress buffer 40 made of a heat-resistant metal having a linear expansion coefficient close to that of the ceramic exists between the electricity introducing body and the ceramic thin tube 12. The thermal stress generated when the lamp is turned on and off is absorbed by the stress buffer 40, so that the sealing glass 30 does not crack and can withstand lighting for a long time.
  • FIG. 8 shows an arc tube 1 of a discharge lamp according to a fifth embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows a structure. 8, the same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and their description will be omitted.
  • the fifth embodiment is an example applied to a lamp with large power consumption.
  • Both ends of the large tube 11 are tapered portions 14 narrowed through tapered portions 15, and the reduced diameter portions 14 and the thin tubes 12 are airtightly joined via the disc 13.
  • a stress buffer 40 is provided in a part of the region between the electricity introducing body 24 and the thin tube 12, and the electricity introducing body 24, the stress buffer 40 and the thin tube 12 are sealed glass 30. It is fixed airtight.
  • the stress buffer 40 and the electricity introducing body 24 are positioned by crimping the stress buffer 40 at a crimping position 60.
  • the positioning of the electric induction body 23 or 24 and the stress buffer 40 is performed by changing the stress buffer 40 to the electric induction body 23 or 24. It is necessary to perform a process such as direct electric welding or attaching a positioning pin to the electric conductor 23 or 24.
  • a cylindrical stress buffer 40 is provided so as to insert the electric introduction body 24 inside, the stress buffer 40 extends to the outside of the thin tube 12, and the stress buffer 40 is provided. Only a part of the inner side of the arc tube 1 is located between the electricity introducing body 24 and the thin tube 12 and is located at the hermetic sealing portion, and the inside of the arc tube 1 of the stress buffer 40 is The structure shown in FIG. 8 in which the portion located at the position shown in FIG. 8 is covered with the sealing glass 30 has an advantage that the stress buffering body 40 can be fixed only by mechanical crimping to the electricity introducing body 24.
  • the inner diameter of the thick tube 11 is 16 mm
  • the inner diameter of the thin tubes 12 at both ends is 2.0 mm
  • the length between the electrodes is 25 mm.
  • the diameter of the electrode core 21 is 1.0 mm
  • the first coil 20 is formed by winding a tungsten wire having a diameter of 0.35 mm around the electrode core 21 for 4 to 5 turns, with a maximum diameter of 1.0 mm. 8 mm It is.
  • the stress buffer 40 was a tube made of Nb—l% Zr alloy with an inner diameter of 0.6 mm, an outer diameter of 1.9 mm, and a length of 9.0 mm.
  • an electric introducing body 24 is positioned and fixed by crimping the stress buffer 40 at a crimping position 60.
  • the sealing glass 30 closes the gap between the electricity introducing body 24 and the stress buffer 40 and the gap between the stress buffer 40 and the thin tube 12 up to about 6 mm from the end of the thin tube 12.
  • the stress buffer 40 is protected from corrosion by halogen because the central part of the arc tube 1 is covered with a sealing glass 30 having halogen resistance about 5 mm. Have been.
  • mercury about 18 mg
  • dysprosium iodide about 22 mg
  • sodium iodide about 6 mg
  • sodium iodide about 5 mg
  • iodine Cesium chloride About 3 mg and about 8 kPa of argon gas as a starting gas are sealed.
  • a discharge lamp as shown in Fig. 2 was fabricated by incorporating the arc tube 1 configured as described above in a vacuum outer tube 3, and the characteristics when the lamp was lit horizontally with a power consumption of 400 W were measured. However, it was as follows. The lamp characteristics are represented by values after aging for 100 hours.
  • Tube power 400 W Tube current: 3.9 A Tube voltage: 13.3 V Total luminous flux: 37, 500 1 m Average color rendering index: 8 7
  • the linear expansion coefficient of the stress buffer 40 is between the linear expansion coefficient of the electric introducing body and the linear expansion coefficient of the thin tube 12, or It is preferable that the coefficient of linear expansion is the same as that of the thin tube 12. The most preferable example is that the linear expansion coefficient increases in the order of the electric conductor, the sealing glass 30, the stress buffer 40, and the thin tube 12. This is an example.
  • the stress buffer 40 By configuring the stress buffer 40 with a metal material having such a linear expansion coefficient, it becomes possible to effectively absorb the thermal stress. In some cases, thermal stress is absorbed most efficiently. Since the stress buffer 40 absorbs the thermal stress due to the difference in the coefficient of linear expansion as described above, the stress buffer 40 is directly fixed to the electric introduction body and is not integrated in the hermetically sealed portion. It is preferable that a predetermined interval is provided. The same applies to the case where the thin tube 12 and the stress buffer 40 have different coefficients of linear expansion. In particular, when there is a relationship of the coefficient of linear expansion as in the above example, a structure in which the sealing glass 30 is filled between the electric introducing body and the stress buffer 40 is preferable. .
  • the stress buffer 40 may be provided at least in the hermetically sealed portion between the electric introducer and the thin tube 12, so that the thermal stress applied to the sealing glass 30 can be absorbed. It is sufficient that at least a part of the stress buffer 40 is covered with the sealing glass 30, but when the metal halide is sealed inside the arc tube 1, the halogen resistance is high. It is preferable that the sealing glass 30 covers the inner side of the arc tube 1 of the stress buffer 40. In this manner, a metal material having no halogen resistance can be used.
  • the stress buffer 40 Although a tubular body was used as a material, the present invention is not limited to this.
  • a heat-resistant metal plate may be bent into a tubular shape and may have a gap at the joint.
  • two semi-cylindrical cross sections may be used in a state where there is a gap between two places. It is also possible to use a cylindrical one divided into three or more parts.
  • the stress buffer 40 is present in at least a part of the region between the electricity introducing body and the thin tube 12, and the portion where the stress buffer 40 is not present is so small that the effect of absorbing the stress is not lost. It may be hot.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration of an arc tube 1 of a discharge lamp according to a sixth embodiment of the present invention.
  • the same portions as those in FIGS. 6 and 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • a ceramic sleeve 50 is used as a fitting member provided between the electric guide and the thin tube 12.
  • the electric introduction body (the first electric introduction body 24 and the second electric introduction body 27) to which the electrode pole core 21 is connected passes through the thin tube 12, and the ceramic sleeve 50 surrounds the thin tube 12. Is arranged.
  • the sealing glass 30 is poured between the ceramic sleeve 50 and the electric induction body and between the ceramic sleeve 50 and the thin tube 12, and the electric conduction body and the ceramic are sealed by the sealing glass 30.
  • the lock sleeve 50 and the thin tube 12 are hermetically fixed.
  • the ceramic sleeve 50 is positioned by the second coil 22.
  • the present inventors have fine tube 1 2 constituted by alumina (A l 2 0 3), Serra Mi Kkusuribu 5 0 respectively alumina, titania (T i O), spinel (Mg A l 2 0 4) , beryllia (B e 0), the five discharge lamp constituted by Lee Tsu preparative rear (Y 2 03)
  • alumina A l 2 0 3
  • Serra Mi Kkusuribu 5 0 respectively alumina
  • titania Ti O
  • spinel Mg A l 2 0 4
  • beryllia B e 0
  • the five discharge lamp constituted by Lee Tsu preparative rear
  • the first electricity introducing body 24 is preferably one having heat resistance and halogen resistance, and preferably having a coefficient of linear expansion not significantly different from that of the ceramic sleeve 50. This is because the joint between the first electricity introduction body 24 and the second electricity introduction body 27 is covered with the sealing glass 30 ⁇ between the ceramic sleeve 50 and the first electricity introduction body 24. This is to prevent the sealing glass 30 filled in the second electrode from being damaged, and to protect the second electricity introducing body 27 from the halogen substance.
  • a material molybdenum, an alloy of molybdenum or a cermet can be used.
  • the linear expansion coefficient of the ceramic sleeve 50 is similar to that of the ceramic constituting the capillary 12, which has heat resistance and has a linear expansion coefficient that is close to that of the ceramic. It is preferable that they are well approximated.
  • Such materials include niobium, tantalum, alloys of niobium or alloys of tantalum, and the linear expansion coefficients of these materials are particularly close to those of translucent alumina.
  • the arc tube 1 and the canceller Mi Kkusuri part 5 0 translucent alumina when the second electrical transductant 2 7 and niobium, the coefficient of linear expansion of the translucent alumina is 8.4 1 0 6 / in (In the range of 300 to 800), the linear expansion coefficient of niobium is 7.5 X 10 — 6 .
  • the function of the second coil 22 (the heat at the electrode tip portion is dissipated backwards) is provided by using the long ceramic sleeve 50 without providing the second coil 22. May be substituted for the ceramic sleeve 50.
  • the ceramic is not preferable because the thermal conductivity is smaller than that of the metal.
  • the thermal conductivity of alumina (0.30 Joules / cmZs / ⁇ C) becomes the thermal conductivity of molybdenum (1 Since the function of the second coil 22 is substituted for the ceramic sleeve 50, the heat generated at the electrode tip is transmitted to the rear. Peg. Therefore, a low-temperature portion is formed in the gap behind the electrode sandwiched between the thin tube 12 and the ceramic sleeve 50, and the temperature of the mercury and metal halide in the inclusions accumulated in the low-temperature portion is sufficiently increased. Absent.
  • the temperature of the filling does not rise, the vapor pressure does not rise, and in particular, sufficient light emission from metal halide cannot be obtained, and a discharge lamp with excellent efficiency and color rendering cannot be realized. Also, for similar reasons, After the lamp is turned on, the time required for the enclosure to evaporate and exhibit a predetermined brightness becomes longer. In addition, since the heat from the electrode core 21 is not easily transmitted to the thin tube 12, the temperature of the electrode core 21 increases. When the temperature of the electrode core 21 becomes high, the heat is transmitted to the sealing portion via the metal electricity introducing member. As a result, the lamp life is shortened when the temperature of the sealing portion becomes higher than necessary.
  • the length of insertion of the ceramic sleeve 50 into the thin tube 12 is not unnecessarily long, and the second coil 22 is wound around the electrode core 21 in the thin tube 12. .
  • the inner diameter of the thick tube 11 is 16 mm
  • the inner diameter of the thin tubes 12 at both ends is 2.0 mm
  • the length between the electrodes is 27 mm.
  • the electrode core 21 has a diameter of 0.9 mm in tungsten
  • the first coil 20 has a tungsten wire of 0.35 mm in diameter wound around the electrode core 21 for 4 to 5 turns.
  • the large diameter is 1.6 mm.
  • the second coil 22 is formed by winding a molybdenum wire having a diameter of 0.45 mm for 26 to 28 turns.
  • the first electricity guide 24 is made of molybdenum and has a diameter of 0.5 mm and a length of 3 mm, and is butt-welded to the electrode pole 21 at a welding position 25.
  • the second electric introduction body 27 is made of niobium having a diameter of 0.7 mm and is butt-welded to the first electric introduction body 24 at a welding position 26.
  • the ceramic sleeve 50 is made of alumina and has an inner diameter of 75 mm, an outer diameter of 1.9 mm, and a length of 6 mm.
  • the second electricity introducing body 27 is fixed by a sealing glass 30 at a position inserted into the thin tube 12 by about 3 mm.
  • the sealing glass 30 is The gap between the electric introducer and the ceramic sleeve 50 and the gap between the ceramic sleeve 50 and the thin tube 12 are filled up to about 6 mm from the end of the thin tube 12. That is, since the joint between the first electric conductor 24 and the second electric conductor 27 constituting the electric conductor is covered with the sealing glass 30, the second electric conductor 27 is halogen. Protected from corrosion by
  • the layer thickness of the sealing glass 30 is the gap between the thin tube 12 and the ceramic mix 50 and the gap between the ceramic sleeve 50 and the electricity introducing body. 2 mm or less.
  • the thickness of the sealing glass 30 is 0.2 mm or less, the sealing structure has excellent heat resistance and thermal shock resistance.
  • Mercury about 15 mg
  • dysprosium iodide about 22 mg
  • thallium iodide about 8 mg
  • sodium iodide about 3 mg
  • cesium iodide About 2 mg and about 8 kPa argon gas as the starting gas are sealed.
  • a discharge lamp as shown in Fig. 2 was fabricated by incorporating the arc tube 1 configured as described above into the vacuum outer tube 3, and the characteristics when the lamp was lit in a horizontal lighting posture with a power of 400 W were measured. The result was as follows. Characteristics are expressed as values after aging for 100 hours.
  • Tube power 400 W Tube current: 3.85 A Tube voltage: 1 18.7 V Total luminous flux: 39, 0 0 1 m Average color rendering index: 8 7
  • FIG. 10 is a sectional view showing a configuration of a light emitting tube 1 of a discharge lamp according to a seventh embodiment of the present invention. 10, the same parts as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and their description is omitted.
  • the arc tube 1 made of a translucent alumina tube is composed of a thick tube 11 at the center and thin tubes 12 attached to both ends thereof. Both ends of the thick pipe 11 are reduced diameter parts 14 narrowed down through a taper part 15 having a curved surface with a radius of curvature of 2 mm or more.
  • the reduced diameter portion 14 and the thin tube 12 are hermetically joined via an alumina disk 13, and the reduced diameter portion 14 is connected to the portion where the disk 13 is mounted and the taper portion 15. And a straight portion between them.
  • the inner diameter of the thick tube 11 is 16 mm
  • the inner diameter of the reduced diameter portion 14 is 1 Omm
  • the radius of curvature R of the taper portion 15 is 5 mm
  • the inner diameter of the thin tube 12 is 2 mm and 3 mm.
  • the material is translucent alumina.
  • the electrode pole core 21 has a diameter of 0.9 mm and is made of tungsten.
  • a first coil 20 (tungsten) and a second coil 22 (molybdenum) are wound around the electrode core 21.
  • the first electricity introduction body 24 is made of molybdenum, has a diameter of 0.5 mm and a length of 3 mm, and is butt-welded to the electrode pole core 21 at a welding position 25.
  • the second electricity introducing body 27 is made of niobium having a diameter of 0.7 mm, and is butt-welded with the first electricity introducing body 24 at a welding position 26.
  • the ceramic sleeve 50 was made of alumina having the same material as that of the arc tube 1 and had a length of 6 mm, an inner diameter of 0.75 mm, and a different outer diameter.
  • the second electricity introducing body 27 is fixed by the sealing glass 30 at a position where it is inserted into the thin tube 12 by about 3 mm.
  • the sealing glass 30 fills the gap between the electric introducer and the ceramic sleeve 50 and the gap between the ceramic sleeve 50 and the thin tube 12 up to about 6 mm from the end of the thin tube 12.
  • Table 1 below shows the cracking rate of the prototype discharge lamp when the inner diameter of the thin tube 12 and the outer diameter of the ceramic sleeve 50 were changed.
  • the lower limit of the difference is preferably 0.02 mm, which is the minimum dimension into which the sealing glass 30 flows.
  • FIG. 11 is a sectional view showing a configuration of an arc tube 1 of a discharge lamp according to an eighth embodiment of the present invention.
  • the same parts as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and their description is omitted.
  • the first electrode 24 butt-welded to the electrode pole 21 at the weld 25, and the butt-weld 26 to the first electrode 24 at the weld 26
  • the second electricity introducing body 27 is hermetically fixed by the sealing glass 30.
  • the distance between the insertion length (C) of the second electricity introducing body 27 into the thin tube 12 and the length (D) of the sealing glass 30 flowing into the thin tube 12 is D —
  • the relationship C ⁇ l.0 mm holds. If this relationship is satisfied, the lamp life can be extended. If this relationship does not hold, the halide, which is a sealed substance, enters along the boundary between the sealing glass 30 and the first electricity introducing body 24, and the second electricity introducing body 27 chemically reacts with the halogen. Corrosion occurs. As a result, finally, conduction is lost at the weld 26 between the first electricity introduction body 24 and the second electricity introduction body 27, and the lamp cannot be turned on.
  • the lighting time is set to 6,000 hours. It was confirmed that the luminous flux maintenance rate of 70% or more was maintained even after extension. Therefore, the lighting time
  • this threshold (D-C) Must be at least 1.0 mm in length.
  • the sealing glass 30 flows over the tip of the first electricity introducing body 24, the sealing glass flows into the space surrounded by the inner wall of the thin tube 12 and the first electricity introducing body 24. As the volume of 30 increases, Since the glass 30 comes into contact with the glass 30, cracks are generated in the sealing glass 30 at this portion. Subsequent to this, cracks also occur in the thin tube 12, causing an airtight leak in the arc tube 1, and the discharge lamp stops lighting.
  • FIG. 12 is a sectional view showing the configuration of the arc tube 1 of the discharge lamp according to the ninth embodiment of the present invention.
  • the same parts as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the first electrical conductor 24 butt-welded to the electrode core 21 at the weld 25 and the butt-weld to the first electrical conductor 24 at the weld 26
  • the second electricity introducing body 27 and the ceramic sleeve 50 provided between the first and second electricity introducing bodies 24 and 27 and the thin tube 12 are hermetically sealed by the sealing glass 30. Fixed.
  • the insertion length C of the second electric introduction body 27 into the thin tube 12 and the insertion length C of the sealing glass 30 into the thin tube 12 are also described.
  • the relationship of D—C ⁇ l.O mm holds between the inflow length D and the inflow length D.
  • the thick tube 11 is made of alumina and has an inner diameter of 16 mm.
  • the thin tube 12 is made of alumina and has an inner diameter of 2.0 mm and an electrode length of 23 mm.
  • the electrode core 21 has a diameter of 0.9 mm, and the first coil has a 0.35 mm diameter stainless steel wire wound around the electrode core 21 for 4 to 5 turns, with a maximum diameter of 1. 6 mm.
  • the first electroconductive body 24 is made of molybdenum and has a diameter of 0.5 mm, a length of 3 mm and is butt-welded to the electrode core 21 at a welding position 25 ⁇
  • the second electroconductive body 27 has a diameter of It is made of 0.7 mm niobium and is butt-welded with the first electric conductor 24 at welding position 26.
  • Sera Mitsu The sleeve 50 is made of alumina and has an inner diameter of 0.75 mm, an outer diameter of 1.9 mm, and a length of 6 mm.
  • the second electricity introducing body 27 is fixed by a sealing glass 30 at a position inserted into the thin tube 12 by about 3 mm.
  • the sealing glass 30 fills the gap between the electric introducer and the ceramic sleeve 50 and the gap between the ceramic sleeve 50 and the thin tube 12 up to about 5 mm from the end of the thin tube 12. I have.
  • a discharge lamp as shown in Fig. 2 was fabricated by incorporating the arc tube 1 configured as described above in a vacuum outer tube 3, and the characteristics when the lamp was lit horizontally with a lighting posture of 400 W power were measured. The result was as follows.
  • Tube power 400 W Tube current: 4.06 A Tube voltage: 110. IV Total luminous flux: 39, 400 m Average color rendering index: 8 6
  • FIG. 13 shows the structure of a discharge lamp according to the tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 the same parts as those in FIGS. 6 and 12 are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
  • the first electric conductor 24 butt-welded to the electrode core 21 at the weld 25, and the butt-weld to the first electrode 24 at the weld 26.
  • the second electric introduction body 27 and the heat-resistant metal stress buffer 40 made of, for example, niobium provided between the first and second electric introduction bodies 24 and 27 and the thin tube 12 are sealed. It is airtightly fixed by the glass 30.
  • the stress buffer 40 is a tubular one inserted between the first and second electric conductors 24, 27 and the thin tube 12. As in the fourth embodiment, the stress buffer 40 has a linear expansion coefficient between the four different materials of the first and second electric conductors 24 and 27, the sealing glass 30 and the thin tube 12. Absorbs thermal stress caused by the difference.
  • the insertion length C of the second electric introduction body 27 into the thin tube 12 and the insertion length C of the sealing glass 30 into the thin tube 12 are also described.
  • the relationship of D—C ⁇ l.O mm holds between the inflow length D and the inflow length D.
  • the inner diameter of the thick tube 11 is 13 mm
  • the inner diameter of the thin tube 12 is 1.5 mm
  • the distance between the electrodes is 18 mm.
  • the electrode core 21 has a diameter of 0.7 mm
  • the first coil has a 0.30 mm diameter tungsten wire wound around the electrode core 21 for 4 to 5 turns, with a maximum diameter of 1.30. mm.
  • an Nb—l% Zr alloy with an inner diameter of 0.75 mm, an outer diameter of 40 mm, and a length of 3.0 mm was used.
  • the second electricity introducing body 27 is made of a 1 ⁇ 3-1% alloy having a diameter of 0.7 mm and a length of about 210111111.
  • the sealing glass 3 is inserted into the narrow tube 12 at a position of about 3 mm. Fixed by 0.
  • the sealing glass 30 has an optimal composition ratio A 1 203 -S i 0 2 A mixture of D y 2 O 3 -based metal oxides was used.
  • the sealing glass 30 fills the gap between the electricity introducing body and the stress buffer 40 and the gap between the stress buffer 40 and the capillary 12 up to about 5 mm from the end of the thin tube 12. ing.
  • the stress buffer 40 is entirely covered with a sealing glass 30 having halogen resistance, the stress buffer 40 is protected from corrosion from halogen. Protected.
  • mercury about 15 mg
  • dysprosium iodide about 20 mg
  • thallium iodide about 6 mg
  • sodium iodide about 4 mg mg
  • cesium iodide About 4 mg and about 8 kPa of argon gas as a starting gas are sealed.
  • a discharge lamp as shown in Fig. 2 was fabricated by incorporating the arc tube 1 configured as described above into the vacuum outer tube 3, and the characteristics when the lamp was lit horizontally with a lighting power of 250 W and power consumption was measured. However, it was as follows. The lamp characteristics are expressed as values after 100-hour aging.
  • Tube power 250 W Tube current: 2.41 A Tube voltage: 1 23.9 V Total luminous flux: 22, 501 m Average color rendering index: 86
  • FIG. 14 is a sectional view showing the structure of the arc tube 1 of the discharge lamp according to the eleventh embodiment of the present invention.
  • Fig. 14 same as Fig. 12 Portions are given the same numbers and their description is omitted.
  • the diameter of the first electric conductor 24 made of molybdenum or a molybdenum alloy having halogen resistance is 0.3 mm or more and 0.7 mm or less.
  • the diameter of the first electricity introducing body 24 is 0.7 mm or less.
  • the diameter is larger than this, the thickness of the ceramic sleeve 50, the inner diameter of the thin tube 12, the second electricity Even if the diameter of the body 27 is adjusted, it prevents the thin tube 12 from cracking at the time of sealing, and prevents the early sealing leak from the sealing glass 30 by the heat cycle by the blinking of the lamp. It is difficult to prevent cracking of the thin tube 12 during sealing easily by adjusting the other components as appropriate by setting it to 0.7 mm or less. This is because it is possible to prevent the occurrence of airtight leakage from the glass 30.
  • the size of each part is determined so that the layer thickness of the sealing glass 30 formed with the introduction body is 0.2 mm or less, the occurrence of cracks in the thin tube 12 at the time of sealing is prevented, It is possible to prevent an airtight leak from the sealing glass 30 from occurring early in the heat cycle caused by the blinking of the lamp.
  • the diameter of the first electricity introducing body 24 is preferably small, but if it is too small, it cannot withstand the mechanical shock applied during the lamp manufacturing process. Also, if it is too thin, after the lamp is manufactured, the first electricity introduction body 24 generates heat due to the current during lamp operation, and a local temperature non-uniform portion is generated in the sealing portion, and the sealing glass 30 is cracked. A crack occurs. Therefore, the diameter of the first electricity introducing body 24 is preferably set to 0.3 mm or more.
  • Cermet can also be used as a material of the first electricity introduction body 24.
  • the cermet conditions that can be used are three conditions: conductivity, halogen resistance, and a coefficient of linear expansion that is close to that of alumina (capillary tube 12).
  • As cermets satisfying these conditions specifically, chromium-alumina, molybdenum- Alumina, tungsten-alumina, etc. can be used.
  • the inner diameter of the thick tube 11 is 16 mm
  • the inner diameter of the thin tube 12 is 2. O mm
  • the distance between the electrodes is 27 mm.
  • the electrode pole core 21 is made of tungsten and has a diameter of 0.9 mm.
  • the first coil 20 is a tungsten wire having a diameter of 0.35 mm wound around the electrode pole core 21 for 4 to 5 turns. , Its maximum diameter is 1.6 mm.
  • the second coil 22 is formed by winding a molybdenum wire having a diameter of 0.45 mm around 26 to 28 minutes.
  • the first electricity introduction body 24 is molybdenum having a diameter of 0.7 mm and a length of 3 mm, and is butt-welded to the electrode pole 21 at the welding position 25.
  • the second electricity introducing body 27 is made of niobium having a diameter of 0.7 mm and is butt-welded with the first electricity introducing body 24 at a welding position 26.
  • the ceramic leave 50 is made of the same translucent alumina as the arc tube 1 and has an inner diameter of 0.75 mm, an outer diameter of 1.9 mm, and a length of 6 mm.
  • the second electricity introducing body 27 is fixed by sealing glass 30 at a position where it is inserted into the thin tube 12 by about 3 mm.
  • the sealing glass 30 was filled with a gap between the electricity introducing body and the ceramic sleeve 50 and about 5 mm from the end of the thin tube 12 and the ceramic sleeve 5. 0 and the narrow tube 12. That is, since the joint between the first electricity introduction body 24 and the second electricity introduction body 27 is covered with the sealing glass 30, Inductor 27 is protected from corrosion by halogens.
  • the layer thickness of the sealing glass 30 is determined by the gap between the thin tube 12 and the ceramic mix 50 and the gap between the ceramic sleeve 50 and the electricity introducing body. There are gaps, but each is less than 0.2 mm. When the layer thickness of the sealing glass 30 is 0.2 mm or less, the sealing structure has excellent heat resistance and thermal shock resistance.
  • Mercury about 15 mg
  • dysprosium iodide about 22 mg
  • thallium iodide about 8 mg
  • sodium iodide about 3 mg
  • cesium iodide About 2 mg and about 10 KPa of argon gas as the starting gas are sealed.
  • a discharge lamp as shown in Fig. 2 was fabricated by incorporating the arc tube 1 configured as described above into the vacuum outer tube 3, and the lighting characteristics were measured when the lamp was lit horizontally with a lamp power of 400 W.
  • the result was as follows. The characteristics are represented by values after aging for 100 hours.
  • Tube power 400 W
  • Tube current 3.87
  • a Tube voltage 116 V
  • Total luminous flux 37, 801 m
  • the discharge lamp was subjected to a life test in which the lamp was repeatedly turned on and off for 5.5 hours with a power of 400 W and turned off for 0.5 hours. No abnormalities occurred.
  • FIG. 15 is a sectional view showing the configuration of the arc tube 1 of the discharge lamp according to the 12th embodiment of the present invention.
  • the same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • a laminate of a ceramic sleeve and a heat-resistant metal layer is used as the fitting member. That is, in the outer end of the thin tube 12, the electric conductor 24, which is butt-welded to the electrode pole core 21 at the welding portion 25, is located between the electric conductor 24 and the tubing 12.
  • the laminated body of the provided ceramic sleeve 28 and the heat-resistant metal layer 29 forms sealing glass 30. It is more airtightly fixed.
  • the ceramic sleeve 28 is made of the same material as the ceramic constituting the arc tube 1 or a material having a similar linear expansion coefficient. Therefore, the sealing portion is further strengthened.
  • the approximation of the linear expansion coefficient means that the difference between the linear expansion coefficients of the ceramics constituting the light emitting tube 1 is within 25%, and the closer the difference is, the better.
  • the heat-resistant metal layer 29 is made of niobium, an alloy of niobium, tantalum, or an alloy of tantalum. Since these metals have a coefficient of linear expansion that closely approximates that of ceramics and are easily deformable and soft, they are suitable as stress buffers for absorbing thermal stress generated between dissimilar materials. The fitting is further strengthened.
  • the inner diameter of the thin tube 12 is large because the electricity introducing body 24 and the thin tube 12 are hermetically fixed via the ceramic sleeve 28 and the heat-resistant metal layer 29. Therefore, even when applied to a discharge lamp that consumes a large amount of power, the thickness of the sealing glass 30 formed between the electricity introducing body 24 and the thin tube 12 does not increase. Cracking of the thin tube 12 at the time of sealing can be prevented, and early airtight leakage from the sealing glass 30 due to the heat cycle caused by the blinking of the lamp can be prevented.
  • the inner diameter of the thick tube 11 is 18 mm
  • the inner diameter of the thin tube 12 is 3.5 mm
  • the distance between the electrodes is 30 mm.
  • the electrode core 21 has a diameter of 1.2 mm
  • the first coil 20 has a 1.0 mm diameter tungsten wire wound around the electrode core 21 for 4 to 5 turns, and the maximum diameter is 3.2. mm.
  • the electric conductor 24 is made of molybdenum and has a diameter of 0.7 mm and a length of 2 Omm, and is butt-welded with the electrode core 21 at a weld 25.
  • the ceramic sleeve 28 is made of alumina and has an inner diameter of 1.4 mm. It has an outer diameter of 3.4 mm and a length of 3 mm.
  • the heat-resistant metal layer 29 is made of niobium and has an inner diameter of 0.75 mm, an outer diameter of 1.35 mm, and a length of 3 mm.
  • the ceramic sleeve 28 and the heat-resistant metal layer 29 are pinned at a position inserted about 3 mm from the end face of the pipe 12.
  • the electricity introducing body 24, the ceramic sleeve 28 and the heat-resistant metal layer 29 are hermetically fixed by sealing glass 30, respectively.
  • Sealing glass 3 0, A 1 2 03 having an optimal composition ratio - S i 02 - with a mixture of D y 2 03-based metal oxide.
  • the sealing glass 30 is 4 to 6 mm from the end face of the capillary 12, the gap between the electricity guide 24 and the heat-resistant metal layer 29, the heat-resistant metal layer 29 and the ceramic sleeve 28. And the gap between the ceramic sleeve 28 and the thin tube 12 is filled.
  • the heat-resistant metal such as niobium constituting the heat-resistant metal layer 29 is corroded by halogen at a high temperature, but in this example, the heat-resistant metal layer 29 is completely covered with the halogen-resistant sealing glass 30. So they are protected from halogen corrosion.
  • the thickness of the sealing glass 30 is determined by the gap between the electric conductor 24 and the heat-resistant metal layer 29, the gap between the heat-resistant metal layer 29 and the ceramic sleeve 28, and the ceramic sleeve.
  • the gap between 28 and the thin tube 12 is 0.2 mm or less in each case.
  • the sealing structure has excellent heat resistance and thermal shock resistance.
  • mercury about 21 mg
  • dysprosium iodide about 36 mg
  • thallium iodide about 6 mg
  • cesium iodide about 5 mg
  • starting gas About 8 kPa argon gas is sealed.
  • the discharge lamp as shown in FIG. 2 was fabricated by incorporating the arc tube 1 thus constructed in the outer tube 3 of a vacuum, The lighting characteristics were measured when the lamp was lit horizontally with power, and the results were as follows.
  • Tube power 700 W Tube current: 6.8 A Tube voltage: 13.5 V Total luminous flux: 72, 101 m Average color rendering index: 86
  • FIG. 16 is a sectional view showing a sealing structure of the arc tube 1 of the discharge lamp according to the thirteenth embodiment of the present invention.
  • the same parts as those in FIG. 15 are denoted by the same reference numerals, and their description is omitted.
  • a laminated body of a ceramic sleeve and a heat-resistant metal layer is used as the fitting member. It is hermetically sealed with a sealing glass 30 via a thin tube 12 made of a mix, a two-layer heat-resistant metal layer 29 and a single-layer ceramic sleeve 28.
  • FIG. 17 is a sectional view showing a sealing structure of the arc tube 1 of the discharge lamp according to the fourteenth embodiment of the present invention.
  • the same parts as those in FIGS. 6 and 15 are denoted by the same reference numerals, and their description is omitted.
  • a laminated body of a ceramic sleeve and a heat-resistant metal layer is used as the fitting member (that is, the first electricity introducing body 24).
  • the second electric introducing body 27 is hermetically sealed with sealing glass 30 via a thin tube 12 made of ceramic, a single-layer ceramic sleeve 28 and a single-layer heat-resistant metal layer 29. Has been stopped.
  • the ceramic sleeve 28 and the heat-resistant metal layer 2 are combined and overlapped many times, theoretically, the inner diameter of the thin tube 12 is increased. Can be as large as possible.
  • a heat-resistant metal (the first to fifth embodiments) and a ceramic (the sixth to eleventh embodiments) are used.
  • the cermet can also be used for the fitting member. is there. Specifically, chromium-alumina, molybdenum-alumina, tungsten-alumina and the like can be used.
  • an appropriate coefficient of linear expansion can be obtained by adjusting the mixing ratio of the metal and the metal oxide. For example, chromium - For alumina, 7 7 C r - 2 3 A 1 2 0 3 of linear expansion coefficient 8 9 X 1 0 -. Next 6, can be used as a fitting ⁇ material.
  • the fitting member is provided in a partial area between the electric introduction body and the thin tube, even if the diameter of the electric introduction body and the inner diameter of the thin tube are increased. Since the layer thickness of the sealing glass can be reduced, it is possible to provide a discharge lamp with excellent life and large power consumption.
  • the stress buffering member made of a heat-resistant metal is provided between the electricity introducing body and the thin tube, the thermal stress based on the difference in linear expansion coefficient between the electricity introducing body and the sealing glass is reduced. Since the cushioning member absorbs, the reliability of the sealing portion is increased, and a discharge lamp having excellent life characteristics can be provided. According to the present invention, since the difference between the inner diameter of the thin tube and the outer diameter of the ceramic rib is in the range of 0.02 to 0.6 mm, no crack occurs during the sealing process. Establish reliable sealing technology.
  • the inner diameter of the thin tube is 1.3 mm or more, a large electrode can be used, and a discharge lamp with large power consumption can be put to practical use.
  • the difference between the length of the sealing glass flowing into the thin tube and the length of insertion of the second electrical conductor into the thin tube is larger than 1.0 mm, so that the durability of the glass sealing portion is excellent.
  • a discharge lamp having excellent life characteristics and large power consumption can be provided.
  • the diameter of the first electricity introducing body is set to 0.3 mm or more and 0.7 mm or less, the reliability of the sealing portion can be ensured, and the power consumption with excellent life and large discharge can be achieved. Lamps can be provided.
  • the thickness of the sealing glass is reduced by providing a single layer or a plurality of layers of ceramic ribs and a heat-resistant metal layer between the electricity introducing body and the thin tube.
  • the present invention can be applied to a lamp with large power consumption using a ceramic arc tube having a thin tube with a large inner diameter, and can provide a discharge lamp with excellent life characteristics and large power consumption.

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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Description

明 糸田 書 放電ランプ 技術分野
本発明は、 発光管に透光性セラ ミ ック管を使用した放電ランプに 関し、 特に、 発光管端部における封止構造の改良に関する。 背景技術
従来、 高圧放電ランプの発光管材質には石英ガラスが使用されて きたが、 近年になって発光管材質に透光性セラ ミ ックが使用された 高圧放電ランプが製品化されてきた。 高圧放電ランプの中でも特に メタルハライ ドランプの場合、 発光管材質が石英ガラスであると、 点灯中に石英ガラスと発光物質であるメ夕ルハライ ドとが徐々に反 応し、 寿命特性を悪化する原因を作る。 しかし発光管材質が透光性 セラ ミ ツ クである場合には、 メタルハラィ ドとは反応しにくいため. 石英ガラス製の発光管より寿命特性が良くなり、 また発光管をコン パク トにできるのでランプ効率， 演色性が良いランプを作ることが できる可能性がある。 このような理由から近年、 発光管材質に透光 性セラ ミ ックを使用した放電ランプが実用化されてきた。
セラ ミ ック管を用いた放電ランプの発光管の封止構造の従来例と して、 第 1 図に示すような特開平 6 — 1 9 6 1 3 1号公報に記載さ れたものが知られている。 透光性セラ ミ ック製の太管 1 1 と、 その 両端部に設けた同じ透光性セラ ミ ック製の細管 1 2 とから、 発光管 は構成されている。 細管 1 2内には、 第 1電気導入体 2 4及び第 2 電気導入体 2 7から構成される電気導入体が揷通されている。 第 1 電気導入体 2 4は、 モリブデン， サーメ ッ トのような耐ハロゲン性 を有する電気導体で構成されている。 第 2電気導入体 2 7は、 ニォ ブのような耐ハロゲン性を有しない電気導体で構成されている。 こ の第 1 電気導入体 2 5 と第 2電気導入体 2 7 とは、 溶接部 2 6 にて 突き合わせ溶接されている。 また、 電極は、 溶接部 2 5にて第 1 電 気導入体 2 4に突き合わせ溶接されている電極極芯 2 1 と、 電極極 芯 2 1 に巻回されたコイル 2 0 とから構成されている。
電極極芯 2 1 を保持した第 1電気導入体 2 4 と、 第 2電気導入体 2 7 と、 細管 1 2 とは、 耐ハロゲン性の封着ガラス 3 0で気密封止 されている。 第 2電気導入体 2 7は、 その細管 1 2に揷入された部 分を耐ハロゲン性を有する封着ガラス 3 0で覆うことによって、 ハ ロゲンの腐食から守られている。 更に、 第 1 電気導入体 2 4の一部 も封着ガラス 3 0で覆われている。
透光性セラ ミ ッ クを使用した放電ランプでは、 端部の電気導入体 の封止部を信頼性良く形成することが容易でなく、 特に、 端部径が 大き くなればなるほど難しくなり、 上記のような従来の構造では、 消費電力が大きな放電ランプに適用できないという欠点があつた。 一般的に放電ランプは消費電力が大きいほど大きな電流が流れるよ うになつているが、 大きな電流を流すためには、 電極を構成する電 極極芯 2 1 の径を大き くする必要がある。 上記のような構造で電極 極芯 2 1 の径を大きく しょう とした場合、 細管 1 2の内径を大き く しなければならない。
しかしながら、 細管 1 2の内径を大き くすると、 電気導入体 （第 1 電気導入体 2 4及び第 2電気導入体 2 7 ) と細管 1 2 との隙間が 大き くなり、 封止が困難となる。 即ち、 電気導入体と細管 1 2 との 大きな隙間を封着ガラス 3 0が埋めるため、 この厚くなった封着ガ ラス 3 0の層からの気密漏れが生じやすくなる。
一般的には封着部の耐熱性は封着ガラス 3 0の層厚が薄いほど優 れているが、 従来の構造を消費電力が大きいランプに適用した場合、 必然的にその層厚が厚くなり、 封着時に細管 1 2にクラックを生じ たり、 封着がうま くいったとしてもランプの点滅による熱サイクル で早期に封着ガラス 3 0の層からの気密漏れが生じてしまう という 問題があつた。
これを避けるために細管 1 2の内径を大き くすると共に、 電気導 入体の径を大きくすることが考えられる。 しかしながらこの方法で は電気導入体と細管 1 2 との材質的な違いから、 線膨張率が合わな いため、 封止がうま くできない。 従って、 従来の構造は、 細管 1 2 の内径が 1 . 3 m mより小径で、 ランプの消費電力が 1 5 0 W以下 の比較的小さいランプには適用可能であつたが、 それより大きい消 費電力のランプには適用不可能であった。
封着ガラス 3 0には、 従来から 2種類のものが使用されており、 放電空間に面する側には気密性保持には劣るが耐ハロゲン性に優れ た、 A 1 2 0 3 : 3 0重量％, S i 0 2 : 4 0重量 D y 2 0 3
： 3 0重量％である組成を有する材料が使用され、 放電空間に面し ない側には耐ハロゲン性には劣るが気密性保持に優れた、 A l 2 0 3
： 1 3重量 S i 0 2 : 3 7重量％， D y 2 0 3 : 5 0重量％で ある組成を有する材料が使用されている。 このように 2種類の材料 を封着ガラス 3 0 に使用するので、 封着工程を 2段階に分ける必要 があり、 封着処理が煩雑となって量産に適していないという問題が ある。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、 放電用発光管 における封止部の信頼性を改善し、 寿命特性を向上できる放電ラン プを提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、 封止部の信頼性が良好であって、 寿命に優 れた、 消費電力が大きい放電ランプを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、 封止部の信頼性と封着工程の量産性と を向上できる放電ランプを提供することにある。 発明の開示
本発明の放電ランプは、 両端に細径部が形成された透光性セラ ミ ック製の発光管が用いられ、 その細径部内に電気導入体が挿通され. 電気導入体がガラス封着材で気密的に固定された気密封着部を有し ており、 電気導入体と細径部との間に嵌揷部材が設けられており、 電気導入体と嵌揷部材との間、 及び、 嵌揷部材と細径部との間にガ ラス封着材が充填されている。
このような構成にすることにより、 大きな電極を細径部内に揷通 するために電気導入体の径と細径部の内径とを大き く しても、 それ らの間に嵌揷部材が設けられているため、 電気導入体と細径部との 間に形成されるガラス封着材の層厚が大き くなることはない。 従つ て、 封着時の細径部のクラック発生が防止され、 ランプの点滅によ る熱サイクルで早期にガラス封着材の層からの気密漏れが生じるこ とが防止されて、 気密封着部の信頼性を保持できる。 その結果、 消 費電力が大きい放電ランプの実現も可能となる。 特に、 細径部が細 管により構成される場合には、 電極径が大き くなる関係で細管の内 径が電気導入体の径に比べて大きくなりやすいことから、 より効果 的に気密封着部の信頼性を保持できるようになる。
このような構成の放電ランプにあって、 発光管に使用される透光 性セラ ミ ック としては、 例えば、 透光性アルミナ， サファイア， ィ ッ ト リア， イ ッ ト リ ウム ' ァノレミニゥム · ガーネッ ト， 窒化アルミ 二ゥム等を用いることができ、 価格， 透光性等の観点から、 好まし く は、 透光性アルミナ， 窒化アルミニウムを用いることが良く、 よ り好ましく は、 透光性アルミナを用いることが良い。
また、 ガラス封着材は、 A 1 2 0 3 と S i 0 2 と希土類元素の酸 化物 （特に D y 2 0 3 ) とを含む混合物であり、 特に、 その重量比 は、 A 1 2 0 3 : 1 7 ± 3重量 S i 0 2 ： 2 2 ± 3重量％， D y 2 0 3 ： 6 1 ± 3重量％であることが好ましい。 なお、 この A 1 2 0 3 - S i 0 2 - D y 2 0 3 系の混合物は、 3成分のみで構 成されていなくても良く、 各成分の重量比が上記数値範囲内である 場合には、 これら 3成分以外に他の成分が入っていても良い。 他の 成分としては、 例えば、 酸化モリブデン， 酸化スカンジウム， 酸化 イッ ト リウム， 酸化マグネシウム等を使用できる。 このような組成 のガラス封着材を使用するため、 封止部の耐ハロゲン性と信頼性と に優れた長寿命の放電ランプを提供できる。 このような組成のガラ ス封着材は、 耐ハロゲン性と気密保持性との両方の特性に優れてい る。 従って、 この 1種類のガラス封着材によって、 これら両方の良 好な特性を実現でき、 1 回の封着工程で封止処理が完了するので、 封止部の信頼性と封着工程の量産性とを向上できる。
また、 この嵌揷部材として耐熱性の金属， セラ ミ ッ クまたはサー メ ッ トを使用できる。 耐熱性の金属を用いる場合には、 嵌揷部材が 応力緩衝体の機能を果たし、 ガラス封着材で気密的に固定された気 密封着部に加わる、 ガラス封着材と電気導入体との線膨張率の差に 基づく熱応力がこの嵌揷部材 （応力緩衝体） で吸収され、 ランプの 点滅による熱サイクルで気密封着部のガラス封着材にクラッ クが発 生することが防止される。 そして、 このようなクラッ クが発生しな ければ、 封止部での気密漏れは生じないので、 ランプの寿命特性を 向上させることができる。 このような耐熱性の金属としては、 0〜 1 0 0 0 °Cにおける線膨張率が 6 . 5 X 1 0 6 。 C以上であるよう な金属、 具体的には、 ニオブ， タンタル， イ リ ジウム， ロジウム， バナジウム， チタン， 白金， ニオブの合金， タンタルの合金， イ リ ジゥムの合金， ロジウムの合金， バナジウムの合金， チタ ンの合金 及び白金の合金等が好ましい。 これらの耐熱性の金属を用いた場合. その線膨張率がセラ ミ ックのそれとよく近似し、 変形しやすく柔ら かい金属であるので、 異種材料間に発生する熱応力を吸収するため の応力緩衝体として適し、 封着部は強化される。
嵌揷部材の材質としてセラ ミ ックを用いる場合には、 発光管 （細 径部） を構成するセラ ミ ックと同じ材質であるかまたは線膨張率が 近似しているものを使用すると、 封着部がより強化されるため、 こ のようにすることが好ましい。 ここで、 線膨張率が近似するとは、 発光管 （細径部） を構成するセラミ ッ クの線膨張率と比べて、 その 差が 2 5 %以内となっていることを意味し、 近ければ近い程よい。 このようなセラ ミ ッ クとしては、 2 0〜 1 0 0 0 °Cにおける線膨張 率が 8 . 9 X 1 0—e Z °C以下であるようなセラ ミ ック、 具体的には. アルミナ， チタニア， スピネル， ベリ リア等を少なく とも 1種含ん で構成されるものが好ましい。 なお、 セラ ミ ツク製の嵌揷部材の形 状は、 円筒状形状のものが特に良く、 いわゆるセラ ミ ックスリーブ が良い。
なお、 上記のようなセラ ミ ックからなる単層または複数層のセラ ミ ックスリ一ブと上記のような耐熱性の金属からなる単層または複 数層の耐熱金属層とにて、 嵌揷部材を構成しても良い。
嵌揷部材をセラ ミ ッ クスリーブで構成する場合、 細径部内におけ る電極極芯をこのセラ ミ ックスリーブにて完全に覆うのではなく、 その電極極芯に金属製のコイルを巻回させておく構成が好ましい。 これは、 金属はセラ ミ ックに比べて熱伝導率が高いので、 電極先端 部で生じた熱を有効に後方に伝えることができるようにするためで める。
嵌揷部材をセラ ミ ックスリーブで構成し、 細径部を細管にて構成 する場合、 細管の内径を A ( m m ) 、 セラ ミ ックスリ一ブの外径を B ( m m ) としたときに、 0 . 0 2 ≤ A— B≤ 0 . 6 0 ( m m ) を 満たすようにする。 このような構成にすることによって、 封着部の 封着工程の際に発生するクラッ クを防止できる。
また、 1種の金属材にて電気導入体を構成する場合には、 タング ステン， モリプデン， タングステンの合金， モリブデンの合金等が 好ましい。
電気導入体を、 電極 （電極極芯） に接続された耐ハロゲン性の第 1 の部材と、 発光管 （細径部） に使用される透光性セラ ミ ッ クに線 膨張率が近似する第 2の部材とにて構成しても良い。 この場合には- 第 1 の部材と細径部との間に上記嵌挿部材が設けられており、 第 1 の部材と第 2の部材との例えば溶接による接合部がガラス封着材で 覆われている。 発光管 （細径部） に使用される透光性セラ ミ ックと 線膨張率が近似する第 2の部材を用いることにより、 線膨張率の違 いにより生じる歪みを低減することができ、 より効果的に細径部の クラック発生が防止され、 ガラス封着材の層からの気密漏れが防止 される。
なお、 線膨張率が近似するとは、 好ましく は、 第 2の部材の線膨 張率が透光性セラ ミ ックの線膨張率と比べて、 その差が透光性セラ ミ ックの線膨張率の値の 2 5 %以内となっていることを意味し、 近 ければ近い程よい。 また、 嵌揷部材と透光性セラ ミ ック、 嵌揷部材 と笋 2の部材も、 それぞれ上記と同様に線膨張率が近似しているこ とが良く、 好ましく は、 透光性セラ ミ ックと嵌揷部材と第 2の部材 との 3つの線膨張率の最大値と最小値との差が、 透光性セラ ミ ッ ク の線膨張率の値の 2 5 %以内になっていることが好ましい。
細径部としての細管の内径が 1. 3 mm以上であり、 電気導入体 の末端側の第 2の部材の細管内への揷入長を C (mm) 、 細管内へ のガラス封着材の流れ込み長を D (mm) とした場合に、 D— C≥ 1. 0 (mm) を満たすようにする。 細管の内径を 1. 3 mm以上 としているので、 大きな電極を細管内に揷通でき、 消費電力が大き なランプの実用化が可能となる。 また、 D _ C≥ 1. 0 (mm) を 満足するように構成しているので、 発光管の内部の金属ハロゲン化 物を含むイオン化可能な充填物と第 2の部材とが化学反応を起こす ことを防止できて、 封止部の信頼性に優れ、 寿命特性に優れた放電 ランプを提供できる。
このような構成において、 第 1の部材は、 モリブデン， モリブデ ンの合金， サ一メ ッ ト等を使用できる。 特に、 第 1の部材を、 径 0. 3 mm以上， 0. 7 m m以下のモリブデンまたはモリブデンの 合金とすることが好ましい。 このような材料にて第 1の部材を構成 することにより、 第 1の部材と接する部分のガラス封着材の層で気 密漏れが生じることを防止できる。
また、 第 2の部材は、 ニオブ， ニオブの合金， タンタル， タン夕 ルの合金等を使用できる。 このような材料にて第 2の部材を構成す ることにより、 第 2の部材と接する部分のガラス封着材の層で気密 漏れが生じることを防止できる。 図面の簡単な説明
第 1図は放電ランプの発光管の封止構造の従来例を示す断面図、 第 2図は本発明の放電ランプ全体の概略構成を示す断面図、 第 3図 は第 1実施の形態に係る放電ランプの発光管の構成を示す断面図、 第 4図は第 2実施の形態に係る放電ランプの発光管の構成を示す断 面図、 第 5図は第 3実施の形態に係る放電ランプの発光管の構成を 示す断面図、 第 6図は第 4実施の形態に係る放電ランプの発光管の 構成を示す断面図、 第 7図は第 4実施の形態に係る放電ランプでの 光束維持率の特性を示すグラフ、 第 8図は第 5実施の形態に係る放 電ランプの発光管の構成を示す断面図、 第 9図は第 6実施の形態に 係る放電ランプの発光管の構成を示す断面図、 第 1 0図は第 7実施 の形態に係る放電ランプの発光管の構成を示す断面図、 第 1 1 図は 第 8実施の形態に係る放電ランプの発光管の構成を示す断面図、 第 1 2図は第 9実施の形態に係る放電ランプの発光管の構成を示す断 面図、 第 1 3図は第 1 0実施の形態に係る放電ランプの発光管の構 成を示す断面図、 第 1 4図は第 1 1実施の形態に係る放電ラ ンプの 発光管の構成を示す断面図、 第 1 5図は第 1 2実施の形態に係る放 電ランプの発光管の構成を示す断面図、 第 1 6図は第 1 3実施の形 態に係る放電ランプの発光管の封止構造を示す断面図、 第 1 7図は 第 1 4実施の形態に係る放電ランプの発光管の封止構造を示す断面 図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する, 第 2図は、 本発明の放電ランプ全体の概略構成を示す断面図であ る。 第 2図において、 1 は発光管、 2は石英ガラス製の筒、 3は硬 質ガラス製の外管、 4はゲッター、 5は口金、 6 は始動を容易にす るため金属線を発光管 1 に沿わせた補導体、 1 1 は発光管 1 の太管- 1 2は発光管 1 の細管である。
以下、 本発明の特徵部分である放電ランプの発光管 1 の種々の構 成について、 説明する。
(第 1実施の形態）
第 3図は本発明の第 1実施の形態に係る放電ランプの発光管 1 の 構成を示す断面図である。 第 3図において、 透光性セラ ミ ック製の 太管 1 1 の両端部には、 透光性セラ ミ ック製のディスク 1 3を介し て、 細径部を構成する同じく透光性セラ ミ ック製の細管 1 2が気密 的に設けられている。 この透光性セラ ミ ックは、 具体的には透光性 アルミナである。 発光管 1 内には、 金属ハロゲン化物を含むイオン 化可能な充填物が封入されている。
この細管 1 2内には、 電極極芯を兼ねるタングステンからなる電 気導入体 2 3が揷通されている。 電気導入体 2 3の電極極芯となる 部分には第 1 コイル 2 0 と第 2 コイル 2 2 とが巻回されている。 第 1 コイル 2 0の目的は、 ランプ点灯時に電極先端部に形成されるァ ークスポッ トの高温から電極を守るためであり、 第 2 コイル 2 2の 目的は、 電極先端部の熱を電極後方に逃がし易くするためである。 細管 1 2の外側端部と電気導入体 2 3 との間には、 嵌揷部材とし てのニオブからなる管状の応力緩衝体 4 0が設けられており、 細管 1 2， 応力緩衝体 4 0及び電気導入体 2 3は耐ハロゲン性の封着ガ ラス 3 0により気密的に固定されている。 即ち、 電気導入体 2 3 と 応力緩衝体 4 0 との間、 及び、 応力緩衝体 4 0 と細管 1 2 との間に. 封着ガラス 3 0が充満されている。
発光管 1 (太管 1 1， 細管 1 2及びディスク 1 3 ) に用いられる セラ ミ ックの材質としては、 透光性アルミナ以外に、 サファイア， イ ッ ト リア， イ ッ ト リ ウム ' アルミニウム ' ガーネッ ト， 窒化アル ミニゥム等を用いることができる。 また、 電気導入体 23の材質と しては、 タングステン以外に、 モリプデン， ニオブ， タンタル， レ 二ゥム， 白金， タングステンの合金， モリブデンの合金等を用いる ことができる。
封着ガラス 3 0としては、 例えば、 A 12 03 - S i 02 系， A 12 03 — C a 0— B a 0系等のガラス材料を用いることができ、 気密封着部は、 好ましく は、 細径 1 2の外端部に形成することが良 い。 なお、 メタルハライ ドを封入した放電ランプにおける封着ガラ ス 3 0としては、 A l 2 03 一 S i 02 系のものがより好ましく、 A 12 03 と S i 02 と希土類元素の酸化物 （特に D y 2 03 が好 ましい） とを含んだ混合物からなるものが特に良い。 本例における 封着ガラス 3 0は、 A 12 03 ， S i 02 及び D y2 03 の混合物 で構成され、 その組成比はこの順に 1 7 ± 3重量 22 ± 3重量 %及び 6 1 ± 3重量 である。 各成分の重量比がこの数値範囲を満 たす場合には、 酸化モリブデン， 酸化スカンジウム， 酸化イ ツ ト リ ゥム， 酸化マグネシウム等を他の成分として含んでいても良い。 こ のような組成の場合に、 封着ガラス 3 0の特性は、 融点 ： 1， 3 9 0 °C, 線膨張率 ： 6. 5 X 1 0— e/°Cとなり、 耐ハロゲン性と封着信 頼性との両方を実現できる。 封着ガラス 3 0の組成が上記範囲から 外れた場合には、 次のような不都合が生じる。
封着ガラス 3 0の組成が上記範囲でない場合には、 融点が上昇し て封着工程での加熱温度を 5 0 °C以上高く しなければならない。 封 着温度を高く した場合には発光管 1全体の温度も上がるので、 発光 管 1内に封入した水銀及びメタルハライ ドの一部が蒸発して失われ る。 封入物の一部が失われると、 作製した放電ランプの諸特性が設 計値から外れてしまう。 封着ガラス 3 0の組成を上記範囲とした場 合には、 このようなことは生じず、 設計値通りの諸特性を有する放 電ランプを作製できる。 また、 封着ガラス 3 0の組成が上記範囲で ない場合には、 線膨張率が変化して、 封着部の耐熱衝撃性が低下す る。 線膨張率が変化した場合、 細管 1 2， 電気導入体 2 3及び封着 ガラス 3 0の線膨張率のバランスが崩れて、 ランプ点灯 消灯の繰 り返しによる熱衝撃にて封着ガラス 3 0にクラックが生じることに なる。
従って、 A 1 2 03 : 1 7 ± 3重量％， S i 02 ： 2 2 ± 3重量 ， D y 2 03 ： 6 1 土 3重量％の組成比 （以下、 この組成比を最 適組成比という） を有する A l 2 03 - S i 0 a - D y 2 03 系の 金属酸化物の混合物が、 封着ガラス 3 0には最適である。
なお、 金属製の応力緩衝体 4 0 としては、 ニオブ以外に、 他種の 金属も使用可能である。 本発明者等は、 応力緩衝体 4 0を夫々ニォ ブ， タンタル， モリブデン， タングステンにて構成した 4種の放電 ランプを試作して点灯実験を行った結果、 ニオブ， タンタルの場合 に不具合はなく、 一方、 モリブデン， タングステンの場合には線膨 張率が合わないために細管 1 2にクラックが生じた。 これらの各金 属の 0〜 1 , 0 0 0 °Cにおける線膨張率は夫々、 ニオブ ： 6. 9 X 1 0 -6 °C タンタル ： 6. 5 X 1 0 -6/°C, モリブデン ： 5. 5 X 1 0— 6ノ。 C, , タングステン ： 5. 1 X 1 0 - 6ノでであり、 線膨 張率が 6. 5 X 1 0 -6Z°C以上であることが好ましい。 高温に耐え るこのような金属としては、 上記ニオブ， タンタル以外に、 イ リ ジ ゥム （線膨張率 ： 0〜 1 0 0 °Cで 6. 8 X 1 0 6 。 C) , ロジウム (線膨張率 ： 2 0〜 1 0 0 °Cで 8. 3 X 1 0 ~ /°C) , バナジウム (線膨張率 ： 2 3〜 1 0 0。ひで 8 . 3 X 1 0 " 6/ °0 ， チタン （線 膨張率 ： 2 5でで 8 . 5 X 1 0 6 / °C ) ， 白金 （線膨張率 ： 0でで 8 . 9 X 1 0 - °C ) も使用でき、 またこれらの金属の合金も使用 可能である。
なお、 使用される応力緩衝体 4 0 としては、 その熱膨張率が電気 導入体 2 3の熱膨張率と細管部 （細管 1 1 ) を構成するセラ ミ ッ ク の熱膨張率との間か細管部 （細管 1 1 ) を構成するセラ ミ ックの熱 膨張率と同じであるのが好ましく、 電気導入体 2 3の熱膨張率より も細径部 （細管 1 1 ) を構成するセラ ミ ッ クの熱膨張率に近い膨張 率を有するものがより好ましい。 さらには、 その熱膨張率が電気導 入体 2 3 より も大きく、 細径部 （細管 1 1 ) を構成するセラ ミ ッ ク の膨張率以下であるのがより好ましく、 さらにより好ましく は、 電 気導入体 2 3の熱膨張率より もセラ ミ ックの膨張率に近い熱膨張率 を有するものが良い。 そして、 最も好ましく は、 電気導入体 2 3、 封着ガラス 3 0、 応力緩衝体 4 0、 細径部 （細管 1 1 ) を構成する セラ ミ ツクの各熱膨張率が、 この順で大き くなつているのが良い （ 電気導入体が最も小さい） 。
(第 2実施の形態）
第 4図は本発明の第 2実施の形態に係る放電ランプの発光管 1 の 構成を示す断面図である。 第 4図において、 第 3図と同一部分には 同一番号を付してそれらの説明を省略する。 第 2実施の形態では、 応力緩衝体 4 0を位置決めするためのセラ ミ ック管 5 1が、 細管 1 2 の外側端部と電気導入体 2 3 との間に付設されており、 応力緩衝体 4 0 はセラ ミ ッ ク管 5 1 を介して第 2 コイル 2 2に位置決めされて いる。 封着ガラス 3 0は、 セラ ミ ック管 5 1 の応力緩衝体 4 0側か ら数 m m入ったところまで充満している。 (第 3実施の形態）
第 5図は本発明の第 3実施の形態に係る放電ランプの発光管 1 の 構成を示す断面図である。 第 5図において、 第 3図と同一部分には 同一番号を付してそれらの説明を省略する。 第 3実施の形態では、 溶接部 2 5にて突き合わせ溶接された夕ングステン製の電極極芯 2
1 とモリブデン製の電気導入体 2 4 とが、 細管 1 2内に揷通されて いる。
モリブデンを電気導入体 2 4 として用いることにより、 タングス テンを用いた場合に比べて封着部の信頼性が更に良好となる。 その 理由はタングステンに比べてモリブデンの方が線膨張率がよりセラ ミ ック （特に透光性アルミナ） のそれに近いからである。 またモリ ブデンの中でも、 0 . 1〜 1 . 0重量％のランタンまたはランタン 酸化物を含有したモリブデンは、 高温での再結晶粒子の成長による 脆化が起こりにく く、 電気導入体 2 4 としてより優れているので好 ましい。 更に、 モリブデンとレニウムとの合金も電気導入体 2 4 と して使用できる。 その他に、 電気導入体 2 4 として、 アルミナとモ リブデンとの混合物を成形， 焼結して導電性を持たせたサーメ ッ ト も使用できる。
(第 4実施の形態）
第 6図は本発明の第 4実施の形態に係る放電ランプの発光管 1 の 構成を示す断面図である。 第 6図において、 第 5図と同一部分には 同一番号を付してそれらの説明を省略する。 第 4実施の形態では、 電気導入体が、 第 1 の部材としての第 1電気導入体 2 4 と第 2の部 材としての第 2電気導入体 2 7 とで構成されている。 電極極芯 2 1 と第 1 電気導入体 2 4 とは、 第 3実施の形態と同様に、 溶接部 2 5 にて突き合わせ溶接されており、 第 1電気導入体 2 4 と第 2電気導 入体 2 7 とは、 溶接部 2 6 にて突き合わせ溶接されている。
第 1電気導入体 2 4·は、 第 3実施の形態と同様に、 モリブデン， モリブデンの合金， サーメ ッ ト等を使用できる。 第 2電気導入体 2 7 は、 耐熱性があり、 セラ ミ ックと線膨張率が良く近似している材料 特性が必要であり、 このような材料としてはニオブ， タンタル， 二 ォブの合金， タンタルの合金， サーメ ッ ト等を使用できる。 ニオブ， 夕ンタル及びそれらの合金は線膨張率がアルミナセラ ミ ックのそれ とよく近似しているので、 特に優れた封止ができる。 但し、 このよ うな構造とする場合には、 これらの金属は耐ハロゲン性を有しない ので、 耐ハロゲン性を有する封着ガラス 3 0で覆う必要がある。 よ つて、 第 6図の構造では、 第 1 電気導入体 2 4 と第 2電気導入体 2 7 との接合部を封着ガラス 3 0で覆っている。
この第 4実施の形態の具体例 （消費電力 ： 1 5 0 W) について説 明する。 太管 1 1 の内径は 9. 1 mm, 両端部の細管 1 2の内径は 1 . 0 mm、 電極間長は 1 0 mmである。 電極極芯 2 1 の径は 0. 6 mm、 第 1 コイル 2 0は径が 0. 1 8 mmのタングステン線を電極 極芯 2 1 に 4〜5ターン巻き付けてあり、 その最大径は 0. 9 6 mm である。 耐熱金属管からなる応力緩衝体 4 0は、 内径 0. 6 5 mm， 外径 0. 9 5 mm， 長さ 3. 0 mmの N b— 1 % Z r合金を用いた。 電気導入体は、 モリブデンからなる第 1電気導入体 2 4 とニオブか らなる第 2電気導入体 2 7 とで構成した。
封着ガラス 3 0は、 最適組成比を有する A 1 2 03 - S i 02 - D y 2 03 系 （ 1 7重量 - 2 2重量％— 6 1重量 ) の金属酸化 物の混合物を用いた。 封着ガラス 3 0は、 細管 1 2の端部から約 4 mm入ったところまで、 電気導入体と応力緩衝体 4 0 との隙間及び 応力緩衝体 4 0 と細管 1 2 との隙間を満たしている。 本例では応力 緩衝体 4 0の全体が耐ハロゲン性を有する封着ガラス 3 0で覆われ ているので、 応力緩衝体 4 0はハロゲンからの腐食から保護されて いる。 このように両端が密封された発光管 1 内には、 水銀 ： 約 1 0 m g、 沃化ジスプロシウム ： 約 1 l m g、 沃化タ リウム ： 約 3 m g . 沃化ナト リウム ： 約 2 m g、 沃化セシゥム ： 約 1 m g及び始動ガス として約 8 k P aのアルゴンガスが封入されている。
このように構成した発光管 1 を真空の外管 3内に組み込んで第 2 図に示すような放電ランプを作製し、 消費電力 1 5 0 Wで点灯姿勢 水平で点灯したときの特性を測定したところ下記の通りであった。 ランプ特性は 1 0 0時間エージング後の値で表す。
管電力 ： 1 5 0 W 管電流 ： 1 . 8 2 A 管電圧 ： 9 8 . 7 V 全光束 ： 1 3， 5 0 0 1 m 平均演色評価数 ： 8 7
色温度 ： 4 , 1 3 0 K
第 7図は、 このランプ特性の結果を表している。 第 7図において 縦軸は光束維持率、 横軸は点灯時間である。 本例の放電ランプは 1 2 , 0 0 0時間点灯後も 8 0 %以上の光束維持率を示した。 本例の 放電ランプは電気導入体とセラ ミ ック製の細管 1 2 との間にセラ ミ ックと線膨張率が近似した耐熱金属からなるる応力緩衝体 4 0が存 在するので、 ランプ点滅時に発生する熱応力がこの応力緩衝体 4 0 で吸収され、 封着ガラス 3 0にクラックを生じさせることがなく、 長時間の点灯に耐えることができる。
なお、 第 1 図に示すような構造の従来の放電ランプでは、 同じ封 着ガラスを用いた場合、 点灯時間 3 , 0 0 0時間を過ぎる頃から光 束維持率の低下が大き くなり、 外管内に黒い付着物が見られた。
(第 5実施の形態）
第 8図は本発明の第 5実施の形態に係る放電ランプの発光管 1 の 構成を示す断面図である。 第 8図において、 第 5図と同一部分には 同一番号を付してそれらの説明を省略する。 第 5実施の形態は、 消 費電力が大きいランプに適用した例である。
太管 1 1 の両端部はテーパ部 1 5を介して細く絞られた縮径部 1 4 となっており、 縮径部 1 4 と細管 1 2 とはディスク 1 3を介して 気密的に接合されている。 電気導入体 2 4 と細管 1 2 との間の一部 領域には応力緩衝体 4 0が付設されており、 電気導入体 2 4 , 応力 緩衝体 4 0及び細管 1 2は封着ガラス 3 0で気密的に固定されてい る。 応力緩衝体 4 0及び電気導入体 2 4は、 応力緩衝体 4 0を圧着 位置 6 0で圧着することにより位置決めされている。
前述の第 1 または第 3実施の形態の構造では、 電気導入体 2 3 ま たは 2 4 と応力緩衝体 4 0 との位置決めは、 応力緩衝体 4 0を電気 導入体 2 3 または 2 4に直接電気溶接するか、 または、 電気導入体 2 3 または 2 4に位置決めピンを取り付ける等の工程が必要である。 これに対して、 筒状の応力緩衝体 4 0が電気導入体 2 4を内部に揷 入して設けられ、 応力緩衝体 4 0が細管 1 2の外側まで延在され、 応力緩衝体 4 0の発光管 1 の内部側の一部のみが電気導入体 2 4 と 細管 1 2 との間であって気密封着部に位置する部位にあり、 応力緩 衝体 4 0の発光管 1 の内部に位置する部位が封着ガラス 3 0で覆わ れた第 8図に示される構造では、 応力緩衝体. 4 0を電気導入体 2 4 に機械的に圧着するだけで固定できるという利点がある。
この第 5実施の形態の具体例 （消費電力 ： 4 0 0 W ) について説 明する。 太管 1 1 の内径は 1 6 m m、 両端部の細管 1 2の内径は 2 . 0 m m、 電極間長は 2 5 m mである。 電極極芯 2 1 の径は 1 . 0 m m、 第 1 コイル 2 0は径が 0 . 3 5 m mのタングステン線を電極 極芯 2 1 に 4〜 5 ターン巻き付けてあり、 その最大径は 1 . 8 m m である。 応力緩衝体 4 0は管体で内径 0. 6 mm, 外径 1. 9 mm， 長さ 9. O mmの Nb— l %Z r合金を用いた。 応力緩衝体 4 0の 内部には電気導入体 2 4が、 圧着位置 6 0で応力緩衝体 4 0を圧着 することにより位置決め固定されている。 電気導入体 2 4は径 0. 5 mm, 長さ 2 5 mmで約 0. 5重量％のランタン酸化物を含有した 乇リブデンを使用した。 封着ガラス 3 0は、 最適組成比を有する A 1 2 03 - S i 02 - D y 2 03 系の金属酸化物の混合物を用い た。 封着ガラス 3 0は、 細管 1 2の端部から約 6 mm入ったところ まで、 電気導入体 2 4 と応力緩衝体 4 0 との隙間及び応力緩衝体 4 0 と細管 1 2 との隙間を満たしている。
本例では応力緩衝体 4 0は発光管 1 の中央側の約 5 mmが耐ハロ ゲン性を有する封着ガラス 3 0で覆われているので、 応力緩衝体 4 0 はハロゲンからの腐食から保護されている。 このように両端が密封 された発光管 1 内には、 水銀 ： 約 1 8 m g、 沃化ジスプロシウム ： 約 2 2 m g、 沃化夕 リウム ： 約 6 m g、 沃化ナト リウム ： 約 5 m g、 沃化セシウム ： 約 3 m g及び始動ガスとして約 8 k P aのアルゴン ガスが封入されている。
このように構成した発光管 1 を真空の外管 3内に組み込んで第 2 図に示すような放電ランプを作製し、 消費電力 4 0 0 Wで点灯姿勢 水平で点灯したときの特性を測定したところ下記の通りであった。 ランプ特性は 1 0 0時間エージング後の値で表す。
管電力 ： 4 0 0 W 管電流 ： 3. 9 A 管電圧 ： 1 3 3. 2 V 全光束 ： 3 7 , 5 0 0 1 m 平均演色評価数 ： 8 7
色温度 ： 4， 0 3 0 K
更に、 この放電ランプについて、 裸水平点灯， 消費電力 4 0 0 W で寿命試験を実施したところ、 約 6， 0 0 0時間経過後も何ら異常 は発生しなかった。
以上の第 1 〜第 5の実施の形態にあっては、 応力緩衝体 4 0の線 膨張率が、 電気導入体の線膨張率と細管 1 2の線膨張率との間、 ま たは、 細管 1 2の線膨張率と同じであることが好ましく、 最も好ま しい例は、 電気導入体， 封着ガラス 3 0 , 応力緩衝体 4 0， 細管 1 2 の順に、 線膨張率が大きくなつている例である。
このような線膨張率を有する金属材料で応力緩衝体 4 0を構成す ることによって、 効果的に熱応力を吸収することが可能となり、 特 に、 上記例のような線膨張率の関係がある場合には、 最も効率良く 熱応力が吸収される。 なお、 応力緩衝体 4 0は、 このように線膨張 率の違いによる熱応力を吸収するためのものであるので、 気密封着 部内においては、 電気導入体に直接固定されて一体化されていない ようにするのが良く、 所定の間隔が設けられていることが好ましい。 また、 細管 1 2 と応力緩衝体 4 0 との線膨張率が異なる場合も同様 である。 特に、 上記例のような線膨張率の関係がある場合には、 電 気導入体と応力緩衝体 4 0 との間に封着ガラス 3 0が充填された構 造となっているのが良い。
また、 応力緩衝体 4 0は、 電気導入体と細管 1 2 との間の少なく とも気密封着部内に設けられておれば良く、 封着ガラス 3 0に加わ る熱応力を吸収できるように、 少なく とも応力緩衝体 4 0の一部が 封着ガラス 3 0で覆われた状態となつておれば良いが、 発光管 1 の 内部に金属ハロゲン化物が封入されている場合には、 耐ハロゲン性 の封着ガラス 3 0により応力緩衝体 4 0の発光管 1 の内部側が覆わ れていることが好ましい。 このようにすることによって、 耐ハロゲ ン性がない金属材料を用いることが可能となる。
なお、 以上の第 1〜第 5の実施の形態の説明では、 応力緩衝体 4 0 として管体を用いたが、 これに限定されるものではなく、 例えば耐 熱金属製の板を筒状に曲げただけで、 合わせ目に隙間があるもので も良い。 また、 断面が半円筒形のものを二つ突き合わせることによ つて、 2力所に隙間がある状態で使用してもよい。 円筒状のものを 3個以上の複数に分割したものを用いても良い.。 要するに応力緩衝 体 4 0 は電気導入体と細管 1 2 との間の少なく とも一部領域に存在 すれば良く、 応力を吸収する作用が失われない程度に応力緩衝体 4 0 が存在しない部分があつても良い。
(第 6実施の形態）
第 9図は本発明の第 6実施の形態に係る放電ランプの発光管 1 の 構成を示す断面図である。 第 9図において、 第 6 , 第 8図と同一部 分には同一番号を付してそれらの説明を省略する。 第 6実施の形態 では、 電気導入体と細管 1 2 との間に設ける嵌揷部材としてセラ ミ ックスリーブ 5 0を用いている。
電極極芯 2 1 が接続された電気導入体 （第 1 電気導入体 2 4及び 第 2電気導入体 2 7 ) が細管 1 2内に揷通され、 これを取り巻く よ うにセラ ミ ッ クスリーブ 5 0が配置されている。 セラ ミ ックスリー ブ 5 0 と電気導入体との間、 及び、 セラ ミ ックスリーブ 5 0 と細管 1 2 との間に封着ガラス 3 0が流し込まれ、 封着ガラス 3 0 により 電気導入体とセラ ミ ッ クスリーブ 5 0 と細管 1 2 とが気密的に固定 されている。 セラ ミ ックスリーブ 5 0は、 第 2 コイル 2 2により、 その位置決めがなされる。
セラ ミ ッ クスリーブ 5 0は、 電気導入体と細管 1 2 との間に設置 されるので、 その線膨張率が細管 1 2の線膨張率に近似しない場合 には、 細管 1 2にクラックが生じることになる。 本発明者等は、 細 管 1 2をアルミナ （A l 2 0 3 ) にて構成し、 セラ ミ ックスリーブ 5 0を夫々アルミナ， チタニア （T i O) , スピネル （Mg A l 2 04), ベリ リア （ B e 0) ， イ ッ ト リア （ Y 2 03 ) にて構成した 5種の 放電ランプを試作して点灯実験を行った結果、 イッ ト リアの場合の みアルミナ製の細管 1 2にクラックが発生した。 これらの各セラ ミ ックの 2 0〜 1 , 0 0 0 °Cにおける線膨張率は夫々、 アルミナ ：
8. 6 Χ Γ0 -6 °C チタニア ： 8. 7 x l O—6/°C， スピネル ： 8. 8 X 1 0 -6/°C， ベリ リア ： 8. 9 X 1 0 "6/°0, イッ ト リア ： 9. 3 X 1 0 でであり、 線膨張率が 8. 9 X 1 0 6 で以下 であるセラ ミ ッ クを使用することが好ましい。 勿論、 このような酸 化物の混合物、 または、 このような酸化物とそれらの以外の酸化物 との混合物であっても、 その混合比を調整して 8. 9 X 1 0 -6/°C 以下の線膨張率を実現する場合には、 セラ ミ ックスリーブ 5 0の材 料として使用できる。
第 1 電気導入体 2 4 としては、 耐熱性と耐ハロゲン性とを有し、 好ましく は線膨張率がセラ ミ ックスリーブ 5 0のそれと大き く違わ ないものが好ましい。 これは、 第 1 電気導入体 2 4 と第 2電気導入 体 2 7 との接合部を封着ガラス 3 0·で覆うことにより生じるセラ ミ ックスリーブ 5 0 と第 1 電気導入体 2 4 との間に充填される封着ガ ラス 3 0の損傷を防止して、 ハロゲン性物質から第 2電気導入体 2 7 を守るためである。 このような材料としては、 モリブデン， モリブ デンの合金またはサ一メ ッ トを使用することができる。
また、 第 2電気導入体 2 7 としては、 耐熱性を有し線膨張率が細 管 1 2を構成するセラ ミ ックのそれと良く近似し、 更に、 セラ ミ ツ クスリーブ 5 0の線膨張率とも良く近似しているものが好ましい。
これは、 セラ ミ ックスリーブ 5 0が付設された第 2電気導入体 2 7 の部分で封着ガラス 3 0による気密的な固定が行われるようにする ことが好ましいからである。 このような材料としてはニオブ， タン タル， ニオブの合金またはタンタルの合金があり、 これらの材料の 線膨張率は特に、 透光性アルミナの線膨張率に良く近似している。 例えば、 発光管 1及びセラ ミ ックスリ一ブ 5 0を透光性アルミナ、 第 2電気導入体 2 7をニオブとした場合、 透光性アルミナの線膨張 率は 8. 4 1 0—6/で （ 3 0 0〜 8 0 0で） で、 ニオブの線膨張 率は 7. 5 X 1 0 — 6 。 C ( 1 8〜 5 0 0 °C) となり、 その差は 2 0 %以内となる。 タンタルの場合は、 線膨張率が 6. 6 X 1 0 -6/°C ( 2 0〜 5 0 0 °C) であり、 透光性アルミナとの差は 2 5 %以内と なる。
ところで、 セラ ミ ックスリーブ 5 0を使用する場合、 第 2 コイル 2 2を設けずに長いセラ ミ ックスリーブ 5 0を使用して、 第 2 コィ ル 2 2の機能 （電極先端部の熱を後方に放散すること） をセラ ミ ッ クスリーブ 5 0 に代用させることが考えられる。 しかしながら、 こ のようにした場合に、 セラ ミ ツ クは金属に比べて熱伝導率が小さい ので好ましくない。 第 2 コイル 2 2をモリブデン、 セラ ミ ッ クスリ ープ 5 0をアルミナで構成した場合、 アルミナの熱伝導率 （ 0. 3 0 ジュール/ c mZ秒/ ^C) がモリブデンの熱伝導率 （ 1 . 3 ジユー ル c 111 秒 で） の 1 4未満であるため、 第 2 コイル 2 2の機 能をセラ ミ ッ クスリーブ 5 0に代用させると、 電極先端部で発生し た熱が後方に伝わりにく い。 よつて、 細管 1 2 とセラ ミ ックスリー ブ 5 0 とで挟まれた電極後方の隙間に温度が低い部分ができ、 この 低温部分に溜まつた封入物の水銀， メタルハラィ ドの温度が充分に 上がらない。 封入物の温度が上がらないので、 その蒸気圧も上がら ず、 特にメタルハライ ドの充分な発光が得られず、 効率， 演色性に 優れた放電ランプを実現できない。 また、 同様の理由により、 ラン プ点灯後に封入物が蒸発して所定の明るさを呈するまでの時間も長 くなる。 また、 電極極芯 2 1からの熱が細管 1 2に伝わりにくいの で、 電極極芯 2 1 の温度は高くなる。 電極極芯 2 1が高温になると、 その熱は金属である電気導入体を経由して封着部に伝えられる。 そ の結果、 封着部の温度が必要以上に高くなつて、 ランプ寿命は短く なる。 以上のように、 セラ ミ ックスリーブ 5 0にて第 2 コイル 2 2 の機能を果たそう とする構成例では、 特性が優れた放電ランプを提 供できない。 従って、 セラ ミ ックスリーブ 5 0の細管 1 2内への揷 入長さを必要以上に長くせず、 細管 1 2内の電極極芯 2 1 には第 2 コイル 2 2を巻回させることが好ましい。
この第 6実施の形態の具体例 （消費電力 ： 4 0 0 W) について説 明する。 太管 1 1 の内径は 1 6 mm、 両端部の細管 1 2の内径は 2. 0 mm, 電極間長は 2 7 mmである。 電極極芯 2 1 の径はタン グステンで 0. 9 mm、 第 1 コイル 2 0は径が 0. 3 5 mmのタン グステン線を電極極芯 2 1 に 4〜 5 ターン巻き付けてあり、 その最 大径は 1 . 6 mmである。 第 2 コイル 2 2は径が 0. 4 5 mmのモ リブデン線を 2 6〜 2 8 ターン巻き付けてある。 第 1 電気導入体 2 4 はモリブデンからなり径 0. 5 m m， 長さ 3 m mで電極極芯 2 1 と は溶接位置 2 5で突き合わせ溶接されている。 第 2電気導入体 2 7 は径が 0. 7 mmのニオブからなり溶接位置 2 6で第 1電気導入体 2 4に突き合わせ溶接されている。
セラ ミ ッ クスリーブ 5 0はアルミナからなり、 内径 7 5 mm, 外径 1 . 9 mm, 長さ 6 mmである。 第 2電気導入体 2 7は細管 1 2 内に約 3 mm揷入した位置で封着ガラス 3 0 により固定されている。 封着ガラス 3 0 としては最適組成比を有する A 1 2 03 - S i 02 - D y 2 03 系の金属酸化物の混合物を用いた。 封着ガラス 3 0 は、 細管 1 2の端部から約 6 mm入ったところまで、 電気導入体とセラ ミ ックスリーブ 5 0 との隙間及びセラ ミ ックスリーブ 5 0 と細管 1 2 との隙間を満たしている。 即ち、 電気導入体を構成する第 1 電気導 入体 2 4 と第 2電気導入体 2 7 との接合部は封着ガラス 3 0で覆わ れているので、 第 2電気導入体 2 7はハロゲンによる腐食から保護 されている。
本例において、 封着ガラス 3 0の層厚は細管 1 2 とセラ ミ ックス リ一ブ 5 0 との隙間及びセラ ミ ッ クスリーブ 5 0 と電気導入体との 隙間になるが、 何れも 0. 2 mm以下となっている。 封着ガラス 3 0 の層厚が 0. 2 mm以下であれば、 封止構造としては優れた耐熱性 及び耐熱衝撃性を有する。
このように両端が密封された発光管 1 内には水銀 ： 約 1 5 m g、 沃化ジスプロシウム ： 約 2 2 m g、 沃化タリウム ： 約 8 m g、 沃化 ナト リウム ： 約 3 m g、 沃化セシウム ： 約 2 m g及び始動ガスとし て約 8 k P aのアルゴンガスが封入されている。
このように構成した発光管 1 を真空の外管 3内に組み込んで第 2 図に示すような放電ランプを作製し、 4 0 0 Wの電力で点灯姿勢水 平で点灯したときの特性を測定したところ下記の通りであった。 特 性は 1 0 0時間エージング後の値で表す。
管電力 ： 4 0 0 W 管電流 ： 3. 8 5 A 管電圧 ： 1 1 8. 7 V 全光束 ： 3 9 , 0 0 0 1 m 平均演色評価数 ： 8 7
色温度 ： 4， 1 3 0 K
更に、 この放電ランプについて、 裸水平点灯， 4 0 0 Wの電力で 寿命試験を実施したところ、 約 6 , 0 0 0時間経過後も何ら異常は 発生しなかった。
(第 7実施の形態） 第 1 0図は本発明の第 7実施の形態に係る放電ランプの発光管 1 の構成を示す断面図である。 第 1 0図において、 第 9図と同一部分 には同一番号を付してそれらの説明を省略する。
透光性アルミナ管からなる発光管 1 は、 中央部の太管 1 1 とその 両端部に取り付けられた細管 1 2 とから構成されている。 太管 1 1 の両端部は曲率半径尺が 2 m m以上の曲面を有するテ一パ部 1 5を 介して細く絞られた縮径部 1 4になっている。 縮径部 1 4 と細管 1 2 とはアルミナ製のディスク 1 3を介して気密的に接合されており、 縮径部 1 4 はディスク 1 3の取り付けられた部分とテ一パ部 1 5 と の間に直線部を有している。
このような構造の発光管 1 において、 封着工程時にクラックが発 生した発光管 1 を調査したところ、 クラックは全て細管 1 2 とセラ ミ ックスリーブ 5 0 との間で発生していることが分かった。 本発明 者等は、 封着ガラス 3 0 とセラ ミ ックスリーブ 5 0 とは線膨張率が 異なるため、 封着部における各部の寸法が影響してクラックが発生 したと考えた。 そこで細管 1 2の内径及びセラミ ックスリーブ 5 0 の外径を変化させて、 複数種の放電ランプの試作を行った。
太管 1 1 の内径は 1 6 m m、 縮径部 1 4の内径は 1 O m m、 テー パ部 1 5の曲率半径 Rは 5 m m、 細管 1 2の内径は 2 m m , 3 m m と変化させた。 材質は透光性アルミナである。 電極極芯 2 1 の径は 0 . 9 m mでタングステン製であり、 電極極芯 2 1 に第 1'コイル 2 0 (タングステン） 、 第 2 コイル 2 2 (モリブデン） が巻き付けてあ る。 第 1 電気導入体 2 4はモリブデンからなり、 径 0 . 5 m m , 長 さ 3 m mで電極極芯 2 1 とは溶接位置 2 5で突き合わせ溶接されて いる。 第 2電気導入体 2 7は径 0 . 7 m mのニオブからなり、 第 1 電気導入体 2 4 とは溶接位置 2 6で突き合わせ溶接されている。 セラ ミ ックスリーブ 5 0は発光管 1 の材質と同じ材質のアルミナ からなり、 長さ 6 mm, 内径 0. 7 5 mmで外径を変化させたもの を用いた。 第 2電気導入体 2 7は細管 1 2内に約 3 mm挿入した位 置で封着ガラス 3 0により固定される。 封着ガラス 3 0 としては、 最適組成比を有する A 1 2 03 - S i 02 - D y 2 03 系の金属酸 化物の混合物を用いた。 封着ガラス 3 0は細管 1 2の端部から約 6 mm入ったところまで、 電気導入体とセラ ミ ッ クスリーブ 5 0 との 隙間及びセラ ミ ックスリーブ 5 0 と細管 1 2 との隙間を満たしてい る o
下記表 1 は、 このように試作した放電ランプについて、 細管 1 2 の内径とセラ ミ ックスリーブ 5 0の外径とを変化させた場合のクラ ックの発生率を示している。 この表 1 から分かるように、 細管 1 2 の内径 （A) とセラ ミ ックスリーブ 5 0の外径 （B) との差が、 0. 6 mmを超えるとクラックの発生率が急激に高くなる。 なお、 の差の下限値は封着ガラス 3 0が流れ込む最低寸法の 0. 0 2 mm とすることが好ましい。
セラミックスリープの クラック 細管の内径 A M Λ— R D
外径 B Α/Β
( mm) (mm) 発生率
( mm) ( % )
2 1.98 1 .01 0.02 0
1.95 1.03 0.05 0
1.8 1 ， 11 0.2 0
1 • 7 1 .18 0.3 0
1 .6 1 .25 0.4 0
ί.5 1 .33 0.5 0
1.4 1 • 43 0.6 0
1.3 1 ,54 0.7 60
1.2 1 • 67 0.8 60
1 ， 1 1.82 0.9 100
1 2 1 100
3 2.98 1.01 0.02 0
2.9 1.03 0.1 0
2.8 1.07 0.2 0
2.7 .11 0.3 0
2.6 1.15 0.4 0
2.5 1.2 0.5 0
2.4 1.25 0.6 0
2.3 1.3 0.7 40
2.2 .36 0.8 80
2.1 .43 0.9 100
2 1.5 1 100 以上のように、 細管 1 2の内径とセラ ミ ックスリーブ 5 0の外径 との差を 0. 0 2〜 0. 6 mmの範囲とすることによって、 封着工 程時のクラックを無く し、 良好な発光管 1 を製造できる。
細管 1 2の内径とセラ ミ ックスリーブ 5 0の外径との差を 0. 0 2 〜 0. 6 mmの範囲内で構成した発光管 1 を真空の外管 3内に組み 込んで図 2に示すような放電ランプを作製し、 点灯試験を行った。 寿命試験は 9 , 0 0 0時間まで実施したが、 クラッ ク等の不具合は 全くなく、 良好な寿命特性が得られた。
(第 8実施の形態）
第 1 1 図は本発明の第 8実施の形態に係る放電ランプの発光管 1 の構成を示す断面図である。 第 1 1 図において、 第 9図と同一部分 には同一番号を付してそれらの説明を省略する。
細管 1 2内では、 電極極芯 2 1 に溶接部 2 5で突き合わせ溶接さ れた第 1 電気導入体 2 4 と、 第 1電気導入体 2 4に溶接部 2 6で突 き合わせ溶接された第 2電気導入体 2 7 とが、 封着ガラス 3 0によ り気密的に固定されている。
第 8実施の形態では、 第 2電気導入体 2 7の細管 1 2内への挿入 長 （C ) と封着ガラス 3 0の細管 1 2内への流れ込み長 （D ) との 間に、 D— C≥ l . 0 m mなる関係が成立している。 この関係が満 たされる場合に、 ランプ寿命を長くできる。 この関係が成立しない 場合は、 封着ガラス 3 0 と第 1電気導入体 2 4 との境界に沿って封 入物であるハロゲン化物が進入し、 第 2電気導入体 2 7はハロゲン と化学反応を生じて腐食される。 その結果、 ついには第 1 電気導入 体 2 4 と第 2電気導入体 2 7 との溶接部 2 6で導通が失われ、 ラン プは点灯できなくなる。
上記 C , Dの関係に関して本発明者等が行った実験について説明 する。 （D— C ) の長さを変化させた複数の放電ランプを試作し、 各ランプ特性 （点灯時間を 3， 0 0 0時間とした際の光束維持率） を測定した。 その結果を、 下記表 2に示す。 表
Figure imgf000031_0001
(D - C) の長さが 0 mm, 0. 5 mmである場合には、 点灯時 間 3 , 0 0 0時間における光束維持率は夫々、 3 5 %， 6 8 %であ つた。 これに対して、 （D— C) の長さが 1 . 0 mm以上である場 合には、 何れも 9 0 %以上の光束維持率を維持していた。 また、 前 者の場合には、 外観上で発光管 1全体が黒化しており、 後者の場合 には、 発光管 1 の黒化は見られずきれいであった。 前者の場合には. 封入物であるメタルハラィ ドがニオブ製の第 2電気導入体 2 7 と接 触して化学反応を起こし、 その反応物質が発光管 1 の内面全体に沈 着して黒化したと考えられる。 また、 本発明者等が行った更なる実 験によれば、 （D— C) の長さを 1 . 0 mm以上とした放電ランプ にあっては、 点灯時間を 6 , 0 0 0時間に延長しても 7 0 %以上の 光束維持率を維持していることが確認された。 よって、 点灯時間
3 , 0 0 0時間での光束維持率が 9 0 %以上、 または、 点灯時間 6， 0 0 0時間での光束維持率が 7 0 %以上を閾値とした場合、 こ の （D— C) の長さは 1 . 0 mm以上とすることが必要である。
なお、 封着ガラス 3 0が第 1 電気導入体 2 4の先端を超えて流れ 込んだ場合、 細管 1 2の内壁と第 1 電気導入体 2 4 とで囲まれた空 間に流れ込む封着ガラス 3 0の容積が大きくなると共に、 電極と封 着ガラス 3 0 とが接触するので、 この部分で封着ガラス 3 0にクラ ッ クが発生する。 これに引き続いて細管 1 2にもクラックが発生し て発光管 1 に気密漏れが生じ、 放電ランプは点灯しなくなる。
(第 9実施の形態）
第 1 2図は本発明の第 9実施の形態に係る放電ランプの発光管 1 の構成を示す断面図である。 第 1 2図において、 第 9図と同一部分 には同一番号を付してそれらの説明を省略する。
細管 1 2内では、 電極極芯 2 1 に溶接部 2 5で突き合わせ溶接さ れた第 1電気導入体 2 4 と、 第 1 電気導入体 2 4 に溶接部 2 6で突 き合わせ溶接された第 2電気導入体 2 7 と、 第 1， 第 2電気導入体 2 4 , 2 7及び細管 1 2の間に設けられたセラ ミ ッ クスリーブ 5 0 とが、 封着ガラス 3 0により気密的に固定されている。
この第 9実施の形態でも、 第 8実施の形態と同様の理由により、 第 2電気導入体 2 7の細管 1 2内への揷入長 Cと封着ガラス 3 0の 細管 1 2内への流れ込み長 Dとの間に、 D— C≥ l . O mmなる関 係が成立している。
この第 9実施の形態の具体例 （消費電力 ： 4 0 0 W) について説 明する。 太管 1 1 はアルミナからなり内径は 1 6 mm、 細管 1 2は アルミナからなり内径は 2. 0 mm, 電極間長は 2 3 m mである。 電極極芯 2 1 の径は 0. 9 mm、 第 1 コイルは径が 0. 3 5 mmの 夕ングステン線を電極極芯 2 1 に 4〜 5 ターン巻き付けてあり、 そ の最大径は 1 . 6 mmである。
第 1 電気導入体 2 4はモリブデンからなり径 0. 5 mm， 長さ 3 mmで電極極芯 2 1 とは溶接位置 2 5で突き合わせ溶接されている < 第 2電気導入体 2 7は、 径 0. 7 mmのニオブからなり、 溶接位置 2 6で第 1 電気導入体 2 4 と突き合わせ溶接されている。 セラ ミ ツ クスリーブ 5 0はアルミナからなり、 内径 0. 7 5 m m , 外径 1 . 9 mm, 長さ 6 mmである。 第 2電気導入体 2 7は細管 1 2内に約 3 mm揷入した位置で封着ガラス 3 0 により固定されている。
封着ガラス 3 0 としては、 最適組成比を有する A 1 2 03 - S i 0 - D y 2 03 系の金属酸化物の混合物を用いた。 封着ガラス 3 0 は 細管 1 2の端部から約 5 mm入ったところまで、 電気導入体とセラ ミ ッ クスリーブ 5 0 との隙間及びセラ ミ ックスリーブ 5 0 と細管 1 2 との隙間を満たしている。 本例において、 第 2電気導入体 2 7の細 管 1 2内への挿入長 Cと封着ガラス 3 0の細管 1 2内への流れ込み 長 Dとの関係は、 D— C = 2. O mmとなり、 D— C≥ l . 0 mm なる関係が成立している。
このように両端が密封された発光管 1 内には水銀 ： 約 2 2 m g、 沃化ジスプロシウム ： 約 2 2 m g、 沃化タリウム ： 約 8 m g、 沃化 ナト リウム ： 約 3 m g、 沃化セシウム ： 約 2 m g及び始動ガスとし て約 8 k P aのアルゴンガスが封入されている。 このように構成し た発光管 1 を真空の外管 3内に組み込んで第 2図に示すような放電 ランプを作製し、 4 0 0 Wの電力で点灯姿勢水平で点灯したときの 特性を測定したところ下記の通りであった。
管電力 ： 4 0 0 W 管電流 ： 4. 0 6 A 管電圧 ： 1 1 0. I V 全光束 ： 3 9 , 4 0 0 1 m 平均演色評価数 ： 8 6
色温度 ： 5， 1 0 0 K
更に、 この放電ランプについて、 裸水平点灯， 4 0 0 Wの電力で 寿命試験を実施したところ、 約 9， 0 0 0時間経過後も何ら異常は 発生しなかった。
(第 1 0実施の形態）
第 1 3図は本発明の第 1 0実施の形態に係る放電ランプの構成を 示す断面図である。 第 1 3図において、 第 6， 第 1 2図と同一部分 には同一番号を付してそれらの説明を省略する。
細管 1 2内では、 電極極芯 2 1 に溶接部 2 5で突き合わせ溶接さ れた第 1 電気導入体 2 4 と、 第 1電気導入体 2 4 に溶接部 2 6で突 き合わせ溶接された第 2電気導入体 2 7 と、 第 1 , 第 2電気導入体 2 4， 2 7及び細管 1 2の間に設けられた例えばニオブからなる耐 熱金属製の応力緩衝体 4 0 とが、 封着ガラス 3 0 により気密的に固 定されている。 応力緩衝体 4 0は管状のものを第 1， 第 2電気導入 体 2 4 , 2 7 と細管 1 2 との間に差し込んでいる。 応力緩衝体 4 0 は、 第 4実施の形態と同様に、 第 1， 第 2電気導入体 2 4 , 2 7、 封着ガラス 3 0及び細管 1 2の 4つの異なる材質間の線膨張率の違 いにより生じる熱応力を吸収する。
この第 1 0実施の形態でも、 第 8実施の形態と同様の理由により、 第 2電気導入体 2 7の細管 1 2内への挿入長 Cと封着ガラス 3 0の 細管 1 2内への流れ込み長 Dとの間に、 D— C≥ l . O mmなる関 係が成立している。
この第 1 0実施の形態の具体例 （消費電力 ： 2 5 0 W) について 説明する。 太管 1 1 の内径は 1 3 mm、 細管 1 2の内径は 1 . 5 mm 電極間長は 1 8 mmである。 電極極芯 2 1 の径は 0. 7 mm、 第 1 コイルは径が 0. 3 0 mmのタングステン線を電極極芯 2 1 に 4〜 5 ターン巻き付けてあり、 その最大径は 1 . 3 0 mmである。 応力 緩衝体 4 0 は内径 0. 7 5 mm, 外径し 4 0 mm, 長さ 3. 0 mm の N b— l % Z r合金を用いた。 第 2電気導入体 2 7は、 径 0. 7 mm, 長さ約 2 0 111111の1^ 3— 1 % 2 合金からなり、 細管 1 2内 に約 3 mm揷入した位置で封着ガラス 3 0により固定されている。 封着ガラス 3 0は、 最適組成比を有する A 1 2 03 - S i 02 D y 2 O 3 系の金属酸化物の混合物を用いた。 封着ガラス 3 0は、 細管 1 2の端部から約 5 mm入ったところまで、 電気導入体と応力 緩衝体 4 0 との隙間及び応力緩衝体 4 0 と細管 1 2 との隙間を満た している。
本例において、 第 2電気導入体 2 7の細管 1 2内への挿入長 Cと 封着ガラス 3 0の細管 1 2内への流れ込み長 Dとの関係は、 D— C = 2. O mmとなり、 D— C≥ l . 0 mmなる関係が成立している, 更に、 応力緩衝体 4 0は全体が耐ハロゲン性を有する封着ガラス 3 0で覆われているので、 ハロゲンからの腐食から保護される。 こ のように両端を密封した発光管 1 内には水銀 ： 約 1 5 m g、 沃化ジ スプロシゥム ： 約 2 0 m g、 沃化タ リウム ： 約 6 m g、 沃化ナ ト リ ゥ厶 ： 約 4 m g、 沃化セシウム ： 約 4 m g及び始動ガスとして約 8 k P aのアルゴンガスが封入されている。 このように構成した発光 管 1 を真空の外管 3内に組み込んで第 2図に示すような放電ランプ を作製し、 消費電力 2 5 0 Wで点灯姿勢水平で点灯したときの特性 を測定したところ下記の通りであった。 ランプ特性は 1 0 0時間ェ —ジング後の値で表す。
管電力 ： 2 5 0 W 管電流 ： 2. 4 1 A 管電圧 ： 1 2 3. 9 V 全光束 ： 2 2， 5 0 0 1 m 平均演色評価数 ： 8 6
色温度 ： 4 , 2 3 0 K
更に、 この放電ランプについて、 裸水平点灯， 2 5 0 Wの電力で 寿命試験を実施したところ、 約 9 , 0 0 0時間経過後も何ら異常は 発生しなかった。
(第 1 1実施の形態）
第 1 4図は本発明の第 1 1実施の形態に係る放電ランプの発光管 1 の構成を示す断面図である。 第 1 4図において、 第 1 2図と同一 部分には同一番号を付してそれらの説明を省略する。
この第 1 1実施の形態では、 耐ハロゲン性を有するモリブデンま たはモリブデン合金からなる第 1 電気導入体 2 4の径を、 0 . 3 m m 以上， 0 . 7 m m以下としている。 第 1 電気導入体 2 4の径は 0 . 7 m m以下とするが、 これはこれより径を大き くすると、 セラ ミ ッ ク スリーブ 5 0の厚さ， 細管 1 2の内径， 第 2電気導入体 2 7の径等 を調整しても、 封着時の細管 1 2のクラッ ク発生を防止し、 ランプ の点滅による熱サイクルで早期の封着ガラス 3 0からの気密漏れの 発生を防止することが難しく、 0 . 7 m m以下とすることにより、 他の構成を適宜調整することで簡単に封着時の細管 1 2のクラッ ク 発生を防止し、 ランプの点滅による熱サイクルで早期の封着ガラス 3 0からの気密漏れの発生を防止することができるようになるから である。
例えば、 A 1 2 0 3 - S i 0 2 - D y 2 〇 3 系の封着ガラス 3 0 を用い、 細管 1 2 とセラ ミ ックスリーブ 5 0 との間及びセラ ミ ッ ク スリーブ 5 0 と電気導入体との間とに形成される封着ガラス 3 0の 層厚が 0 . 2 m m以下となるように各部の大きさを決めれば、 封着 時の細管 1 2のクラック発生を防止し、 ランプの点滅による熱サイ クルで早期に封着ガラス 3 0からの気密漏れが生じることを防止で きる。 更に、 A l 2 0 3 - S i 0 2 - D y 2 0 3 系の金属酸化物の 混合物の中でも、 最適組成比を有するものを用いる場合には、 この 効果をより確実に奏することができる。
第 1電気導入体 2 の径に関して本発明者等が行った実験につい て説明する。 モリブデン製の第 1 電気導入体 2 4の径を変化させた 複数の封止構造を試作し、 各封止構造における封着部の気密性を調 ベた。 その結果を、 下記表 3に示す。 表 3
Figure imgf000037_0001
表 3の結果から、 モリブデン製の第 1 電気導入体 2 4の径を 0 . 7 m m以下にすれば、 良好な気密性を実現できることが判る。 その径 が 0 . 8 m m以上になった場合には、 封着ガラス 3 0 と第 1 電気導 入体 2 4 との線膨張率の違いにより、 封着ガラス 3 0にクラックが 発生して封着部の気密性はなくなる。
なお、 封着部の気密性の点からは、 第 1電気導入体 2 4の径は細 い方が良いが、 あまり細く しすぎると、 ランプ作製工程中に加わる 機械的衝撃に耐えれなくなる。 また、 細すぎると、 ランプ作製後、 ランプ点灯中の電流により第 1電気導入体 2 4が発熱し、 封着部に 局部的な温度不均一部分が発生して、 封着ガラス 3 0 にクラッ クが 生じる。 従って、 第 1電気導入体 2 4の径は 0 . 3 m m以上とする ことが好ましい。
なお、 第 1 電気導入体 2 4の材料としては、 サーメ ッ トも使用可 能である。 使用できるサーメッ トの条件は、 導電性を有すること、 耐ハロゲン性を有すること、 線膨張率がアルミナ （細管 1 2 ) の線 膨張率に近似していることの 3条件である。 これらの条件を満足す るサーメ ッ トとして、 具体的にはクロム一アルミナ， モリブデン一 アルミナ， タングステン—アルミナ等を使用できる。
この第 1 1 実施の形態の具体例 （消費電力 ： 4 0 0 W) について 説明する。 太管 1 1 の内径は 1 6 mm、 細管 1 2の内径は 2. O mm. 電極間長は 2 7 mmである。 電極極芯 2 1 はタングステンで、 径が 0. 9 mmの線材、 第 1 コイル 2 0は径が 0. 3 5 mmのタングス テン線を電極極芯 2 1 に 4〜 5 ターン巻き付けたもので、 その最大 径は 1 . 6 mmである。 第 2 コイル 2 2は径が 0. 4 5 mmのモリ ブデン線を 2 6〜 2 8夕一ン巻き付けたものである。 - 第 1電気導入体 2 4は、 径 0. 7 mm, 長さ 3 mmのモリブデン で、 電極極芯 2 1 と溶接位置 2 5で突き合わせ溶接されている。 第 2電気導入体 2 7は、 径 0. 7 mmのニオブで、 溶接位置 2 6で第 1 電気導入体 2 4 と突き合わせ溶接されている。 セラ ミ ックスリー ブ 5 0は発光管 1 と同じ透光性アルミナからなり、 内径 0. 7 5 mm 外径 1 . 9 mm, 長さ 6 mmである。
第 2電気導入体 2 7は細管 1 2内に約 3 mm挿入した位置で封着 ガラス 3 0により固定されている。 封着ガラス 3 0 としては、 最適 組成比を有する A l 2 03 _ S i 02 _ D y 2 03 系 （ 1 6. 8重 量％ _ 2 1. 8重量 6 1 . 4重量 の金属酸化物の混合物を 用いた。 封着ガラス 3 0は、 細管 1 2の端部から約 5 mm入ったと ころまで、 電気導入体とセラ ミ ッ クスリーブ 5 0 との隙間及びセラ ミ ッ クスリーブ 5 0 と細管 1 2 との隙間を満たしている。 即ち、 第 1 電気導入体 2 4 と第 2電気導入体 2 7 との接合部は封着ガラス 3 0 で覆われているので、 第 2電気導入体 2 7はハロゲンによる腐食か ら保護されている。
本例において、 封着ガラス 3 0の層厚は細管 1 2 とセラ ミ ックス リ一ブ 5 0 との隙間及びセラ ミ ックスリーブ 5 0 と電気導入体との 隙間になるが、 何れも 0 . 2 m m以下となっている。 封着ガラス 3 0の層厚が 0 . 2 m m以下であれば、 封止構造としては優れた耐熱 性及び耐熱衝撃性を有する。
このように両端が密封された発光管 1 内には水銀 ： 約 1 5 m g、 沃化ジスプロシウム ： 約 2 2 m g、 沃化タリウム ： 約 8 m g、 沃化 ナト リウム ： 約 3 m g、 沃化セシゥム ： 約 2 m g及び始動ガスとし て約 1 0 K P aのアルゴンガスが封入されている。
このように構成した発光管 1 を真空の外管 3内に組み込んで図 2 に示すような放電ランプを作製し、 4 0 0 Wのランプ電力で点灯姿 勢水平で点灯したときの特性を測定したところ下記の通りであった。 特性は 1 0 0時間エージング後の値で表す。
管電力 ： 4 0 0 W 管電流 ： 3 . 8 7 A 管電圧 ： 1 1 6 V 全光束 ： 3 7， 8 0 0 1 m 平均演色評価数 ： 8 7
色温度 ： 3 , 9 8 0 K
更に、 この放電ランプについて、 裸水平点灯， 4 0 0 Wの電力で 5 . 5時間点灯， 0 . 5時間消灯の繰り返しで寿命試験を実施した ところ、 約 6， 0 0 0時間経過後も何ら異常は発生しなかった。
(第 1 2実施の形態）
第 1 5図は本発明の第 1 2実施の形態に係る放電ラ ンプの発光管 1 の構成を示す断面図である。 第 1 5図において、 第 5図と同一部 分には同一番号を付してそれらの説明を省略する。
この第 1 2実施の形態では、 嵌揷部材としてセラ ミ ックスリーブ と耐熱金属層との積層体を用いる。 即ち、 細管 1 2の外側端部内に おいて、 電極極芯 2 1 に溶接部 2 5で突き合わせ溶接された電気導 入体 2 4 と、 電気導入体 2 4 と紬管 1 2 との間に設けられたセラ ミ ックスリーブ 2 8及び耐熱金属層 2 9の積層体とが、 封着ガラス 3 0 により気密的に固定されている。
セラ ミ ッ クスリーブ 2 8は、 発光管 1 を構成するセラミ ッ クと同 材質またはその線膨張率が近似するものを用いる。 よって、 封着部 がより強化されることとなる。 なお、 線膨張率が近似するとは、 発 光管 1 を構成するセラ ミ ッ クの線膨張率と比べて、 その差が 2 5 % 以内となっていることを意味し、 近ければ近い程よい。 また、 耐熱 金属層 2 9は、 ニオブ， ニオブの合金， タンタルまたはタンタルの 合金を用いる。 これらの金属は、 その線膨張率がセラ ミ ックのそれ とよく近似し、 変形しやすく柔らかい金属であるので、 異種材料間 に発生する熱応力を吸収するための応力緩衝体として適し、 封着部 はさらに強化される。
このような構成では、 電気導入体 2 4 と細管 1 2 とはセラ ミ ッ ク スリーブ 2 8 と耐熱金属層 2 9 とを介して気密的に固定されている ので、 細管 1 2の内径が大き く、 消費電力が大きい放電ランプに適 用しても、 電気導入体 2 4 と細管 1 2 との間に形成される封着ガラ ス 3 0の層厚が大き くなることはなく、 従って、 封着時の細管 1 2 のクラッ ク発生を防止し、 ランプの点滅による熱サイクルで早期に 封着ガラス 3 0からの気密漏れが生じることを防止できる。
この第 1 2実施の形態の具体例 （消費電力 ： 7 0 0 W ) について 説明する。 太管 1 1 の内径は 1 8 m m、 細管 1 2の内径は 3 . 5 m m 電極間長は 3 0 m mである。 電極極芯 2 1 の径は 1 . 2 m m、 第 1 コイル 2 0 は径が 1 . 0 m mのタングステン線を電極極芯 2 1 に 4 〜 5 ターン巻き付けてあり、 その最大径は 3 . 2 m mである。 電気 導入体 2 4 はモリブデンからなり径 0 . 7 m m， 長さ 2 O m mで電 極極芯 2 1 とは溶接部 2 5で突き合わせ溶接されている。
セラ ミ ッ クスリーブ 2 8はアルミナからなり、 内径 1 . 4 m m， 外径 3. 4 mm， 長さ 3 mmである。 耐熱金属層 2 9 はニオブから なり、 内径 0. 7 5 mm， 外径 1. 3 5 mm， 長さ 3 mmである。 セラ ミ ッ クスリーブ 2 8 と耐熱金属層 2 9 とは、 紬管 1 2の端面か ら約 3 mm挿入した位置でピン留めされている。 電気導入体 2 4 と セラ ミ ッ クスリーブ 2 8及び耐熱金属層 2 9 とは夫々封着ガラス 3 0 により気密的に固定されている。
封着ガラス 3 0は、 最適組成比を有する A 1 2 03 - S i 02 - D y 2 03 系の金属酸化物の混合物を用いた。 封着ガラス 3 0は細 管 1 2の端面から 4〜 6 mm入ったところまで、 電気導入体 2 4 と 耐熱金属層 2 9 との隙間、 耐熱金属層 2 9 とセラ ミ ッ クスリーブ 2 8 との隙間、 及び、 セラ ミ ックスリーブ 2 8 と細管 1 2 との隙間を満 たしている。 耐熱金属層 2 9を構成するニオブ等の耐熱性金属は高 温でハロゲンに腐食されるが、 本例では耐熱金属層 2 9は耐ハロゲ ン性の封着ガラス 3 0で完全に覆われているので、 ハロゲンによる 腐食からは保護されている。
本例において、 封着ガラス 3 0の層厚は、 電気導入体 2 4 と耐熱 金属層 2 9 との隙間、 耐熱金属層 2 9 とセラ ミ ックスリーブ 2 8 と の隙間、 及び、 セラ ミ ッ クスリーブ 2 8 と細管 1 2 との隙間になる が、 何れも 0. 2 mm以下となっている。 封着ガラス 3 0の層厚が 0. 2 mm以下であれば、 封止構造としては優れた耐熱性及び耐熱 衝撃性を有している。
このように両端が密封された発光管 1 内には水銀 ： 約 2 1 m g、 沃化ジスプロシウム ：約 3 6 m g、 沃化タ リウム ：約 6 m g、 沃化 セシウム ： 約 5 m g及び始動ガスとして約 8 k P aのアルゴンガス が封入されている。 このように構成した発光管 1 を真空の外管 3内 に組み込んで第 2図に示すような放電ランプを作製し、 7 0 0 Wの 電力で点灯姿勢水平で点灯したときの特性を測定したところ下記の 通りであつた。
管電力 ： 7 0 0 W 管電流 ： 6 . 8 3 A 管電圧 ： 1 1 3 . 5 V 全光束 ： 7 2 , 1 0 0 1 m 平均演色評価数 ： 8 6
色温度 ： 4 , 3 3 0 K
更に、 この放電ランプについて、 裸水平点灯， 7 0 0 Wの電力で 寿命試験を実施したところ、 約 6， 0 0 0時間経過後も何ら異常は 発生しなかった。
(第 1 3実施の形態）
第 1 6図は本発明の第 1 3実施の形態に係る放電ランプの発光管 1 の封止構造を示す断面図である。 第 1 6図において、 第 1 5図と 同一部分には同一番号を付してそれらの説明を省略する。
この第 1 3実施の形態でも、 第 1 2実施の形態と同様に、 嵌揷部 材としてセラ ミ ックスリーブと耐熱金属層との積層体を用いている < 即ち、 電気導入体 2 4は、 セラ ミ ックからなる細管 1 2 と 2層の耐 熱金属層 2 9 と単層のセラ ミ ックスリーブ 2 8 とを介して封着ガラ ス 3 0で気密封止されている。
(第 1 4実施の形態）
第 1 7図は本発明の第 1 4実施の形態に係る放電ランプの発光管 1 の封止構造を示す断面図である。 第 1 7図において、 第 6 , 第 1 5図と同一部分には同一番号を付してそれらの説明を省略する。
この第 1 4実施の形態でも、 第 1 2実施の形態と同様に、 嵌揷部 材としてセラ ミ ッ クスリーブと耐熱金属層との積層体を用いている ( 即ち、 第 1 電気導入体 2 4及び第 2電気導入体 2 7は、 セラ ミ ック からなる細管 1 2 と単層のセラ ミ ックスリーブ 2 8 と単層の耐熱金 属層 2 9 とを介して封着ガラス 3 0で気密封止されている。 なお、 これらの第 1 2〜第 1 4実施の形態にあっては、 セラ ミ ツ クスリーブ 2 8 と耐熱金属層 2 とを組み合わせて幾重にも重ねて いけば、 理論上は細管 1 2の内径はどこまでも大き くすることが可 能である。
なお、 上述した例では、 電気導入体と細管との間に設ける嵌揷部 材として、 耐熱性の金属 （第 1〜第 5実施の形態） 、 セラ ミ ック (第 6〜第 1 1実施の形態） 、 セラ ミ ックスリ一ブと耐熱金属層と の積層体 （第 1 2〜第 1 4実施の形態） を使用する場合について説 明したが、 サーメ ッ トも嵌揷部材に使用可能である。 具体的には、 クロム—アルミナ， モリブデン—アルミナ， タングステン一アルミ ナ等を使用できる。 サーメ ッ トを使用する場合、 金属と金属酸化物 との混合比率を調整することにより、 適宜の線膨張率を得ることが できる。 例えば、 クロム—アルミナの場合、 7 7 C r — 2 3 A 1 2 0 3 の線膨張率が 8 . 9 X 1 0 — 6 でとなり、 嵌揷部材として使用可能 である。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明の放電ランプでは、 電気導入体と細管との 間の一部領域に嵌揷部材を設けたので、 電気導入体の径と細管の内 径とを大き く しても封着ガラスの層厚を小さ くできるため、 寿命に 優れた消費電力が大きい放電ランプを提供することができる。
また本発明によれば、 電気導入体と細管との間に、 耐熱性の金属 からなる応力緩衝部材を設けたので、 電気導入体及び封着ガラスの 線膨張率の差に基づく熱応力を応力緩衝部材が吸収するため、 封着 部の信頼性が増し、 寿命特性に優れた放電ランプを提供することが できる。 また本発明によれば、 細管の内径とセラ ミ ックスリ一ブの外径と の差を 0. 0 2〜 0. 6 mmの範囲としたので、 封着工程時のクラ ックは発生せず、 信頼性がある封着技術を確立できる。
また本発明によれば、 細管の内径を 1. 3 mm以上にしているの で、 大きな電極を使用でき、 消費電力が大きな放電ランプの実用化 が可能となる。 また、 細管内への封着ガラスの流れ込み長と第 2電 気導入体の細管内への挿入長との差を 1 . 0 mmより大き く したの で、 ガラス封着部の耐久性が優れており、 寿命特性に優れた消費電 力が大きい放電ランプを提供することができる。
また本発明によれば、 第 1電気導入体の径を 0. 3 mm以上， 0. 7 mm以下としたので、 封止部の信頼性を確保でき、 寿命に優 れた消費電力が大きな放電ランプを提供することができる。
更に本発明によれば、 電気導入体と細管との間に単層または複数 層のセラ ミ ックスリ一ブ及び耐熱金属層を存在させて、 封着ガラス の層厚を小さ く しているので、 内径が大きい細管を有するセラ ミ ッ ク発光管を用いる消費電力が大きいランプに対して適用が可能で、 寿命特性に優れた消費電力が大きい放電ランプを提供することがで きる。

Claims

言青 求 の 範 囲
1 . 両端に細径部が形成された透光性セラ ミ ック製の発光管の内 部に金属ハロゲン化物を含むィオン化可能な充塡物が封入されてお り、 前記細径部内に電気導入体が揷通されており、 該電気導入体が ガラス封着材で気密的に固定されている放電ランプにおいて、 前記 電気導入体と前記細径部との間に設けられた嵌揷部材を備えており. 前記電気導入体と前記嵌揷部材との間、 及び、 前記嵌揷部材と前記 細径部との間に、 前記ガラス封着材が充填されていることを特徴と する放電ランプ。
2 . 両端に細径部が形成された透光性セラ ミ ック製の発光管の内 部に金属ハロゲン化物を含むィオン化可能な充填物が封入されてお り、 前記細径部内に電気導入体及びそれに連なる電極極芯が揷通さ れており、 該電気導入体がガラス封着材で気密的に固定されている 放電ランプにおいて、 前記電気導入体と前記細径部との間に設けら れた嵌揷部材と、 前記細径部内にあって前記電極極芯に巻回された 金属製のコイルとを備えており、 前記電気導入体と前記嵌揷部材と の閭、 及び、 前記嵌揷部材と前記細径部との間に、 前記ガラス封着 材が充填されていることを特徴とする放電ランプ。
3 . 前記ガラス封着材は、 A 1 2 0 3 と S i ◦ 2 と希土類元素の 酸化物とを含む混合物である請求項 1 または 2記載の放電ランプ。
4 . 前記ガラス封着材は、 A 1 2 0 3 — S i 0 2 — D y 2 0 3 系 の混合物である請求項 3記載の放電ランプ。
5 . 前記ガラス封着材の組成は、 A 1 2 0 3 ： 1 7 ± 3重量 ， S i O 2 ： 2 2 ± 3重量％， D y 2 0 3 ： 6 1 ± 3重量％である請 求項 4記載の放電ランプ。
6 . 前記透光性セラ ミ ックは、 透光性アルミナである請求項 1〜 5の何れかに記載の放電ランプ。
7 . 前記嵌揷部材は、 耐熱性の金属である請求項 1〜 6の何れか に記載の放電ランプ。
8 . 前記嵌揷部材の材質は、 セラ ミ ックである請求項 1〜 6の何 れかに記載の放電ランプ。
9 . 前記嵌揷部材は、 単層または複数層のセラ ミ ッ クスリーブと 単層または複数層の耐熱金属層とを有する請求項 1〜 6の何れかに 記載の放電ランプ。
1 0 . 前記嵌揷部材での耐熱性の金属は、 ニオブ， タンタル， ィ リ ジゥム， ロジウム， バナジウム， チタン， 白金， ニオブの合金， タンタルの合金， イ リ ジウムの合金， ロジウムの合金， バナジウム の合金， チタンの合金及び白金の合金からなる群から選ばれたもの である請求項 7 または 9記載の放電ランプ。
1 1 . 前記嵌揷部材での耐熱性の金属の 0〜 1 0 0 0 °Cにおける 線膨張率は 6 . 5 X 1 0 e Z °C以上である請求項 7または 9記載の 放電ランプ。
1 2 . 前記発光管での透光性セラ ミ ックと前記嵌揷部材でのセラ ミ ックとは同じ材質であるか、 または、 その線膨張率が近似してい る請求項 8 または 9記載の放電ランプ。
1 3 . 前記嵌揷部材でのセラ ミ ックは、 アルミナ， チタニア， ス ピネル及びベリ リアからなる群から選ばれたものの少なく とも 1種 を含んで構成されるものである請求項 8 または 9記載の放電ランプ,
1 4 . 前記嵌揷部材でのセラ ミ ッ クの 2 0〜 1 0 0 0 °Cにおける 線膨張率は 8 . 9 X 1 0 e Z °C以下である請求項 8 または 9記載の 放電ランプ。
1 5 . 前記嵌揷部材は、 サーメ ッ トである請求項 1〜 6の何れか に記載の放電ランプ。
1 6 . 前記電気導入体は、 タングステン， モリブデン， タングス テンの合金及びモリブデンの合金からなる群から選ばれたものであ る請求項 1〜 1 5の何れかに記載の放電ランプ。
1 7 . 前記細径部は細管にて構成されている請求項 1〜 1 6の何 れかに記載の放電ランプ。
1 8 . 前記細径部は細管にて構成されており、 前記嵌揷部材はセ ラ ミ ッ クスリーブであり、 前記細管の内径を A ( m m ) 、 該セラ ミ ックスリーブの外径を B (mm) とした場合に、 以下の関係が成立 する請求項 8記載の放電ランプ。
0. 0 2 ≤ A - B≤ 0. 6 0 (mm)
1 9. 前記電気導入体は、 電極側に設けられている耐ハロゲン性 の第 1 の部材と、 前記透光性セラ ミ ックと線膨張率が近似する第 2 の部材とを有しており、 前記第 1 の部材と前記細径部との間には前 記嵌揷部材が設けられており、 前記第 1 の部材と第 2の部材との接 合部が前記ガラス封着材で覆われている請求項 1〜 1 5の何れかに 記載の放電ランプ。
2 0. 前記細径部は内径 1. 3 mm以上の細管にて構成されてお り、 前記第 1 の部材は前記電極と接続されており、 前記第 2の部材 の前記細管内への挿入長を C (mm) 、 前記細管内への前記ガラス 封着材の流れ込み長を D (mm) とした場合に、 以下の関係が成立 する請求項 1 9記載の放電ランプ。
D - C≥ 1 . 0 (mm)
2 1 . 前記第 1 の部材は、 モリブデン， モリブデンの合金及びサ —メ ッ トからなる群から選ばれたものである請求項 1 9 または 2 0 記載の放電ランプ。
2 2. 前記第 1 の部材の径は、 0. 3 mm以上、 0. 7 mm以下 である請求項 1 9〜 2 1 の何れかに記載の放電ランプ。
2 3. 前記第 2の部材は、 ニオブ， ニオブの合金， タンタル及び 夕ンタルの合金からなる群から選ばれたものである請求項 1 9〜 2 2の何れかに記載の放電ランプ。
2 4 . 両端に細径部が形成された透光性セラ ミ ック製の発光管の 内部に金属ハロゲン化物を含むィオン化可能な充填物が封入されて おり、 前記細径部内に電気導入体が挿通されており、 該電気導入体 がガラス封着材で気密的に固定されている放電ランプにおいて、 前 記ガラス封着材が、 A 1 2 0 3 ： 1 7 ± 3重量 ， S i 0 2 : 2 2 土 3重量 ， D y 2 0 3 ： 6 1 ± 3重量％の組成を有することを特 徵とする放電ランプ。
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