JPH02265158A - メタルハライドランプ - Google Patents
メタルハライドランプInfo
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- JPH02265158A JPH02265158A JP8477289A JP8477289A JPH02265158A JP H02265158 A JPH02265158 A JP H02265158A JP 8477289 A JP8477289 A JP 8477289A JP 8477289 A JP8477289 A JP 8477289A JP H02265158 A JPH02265158 A JP H02265158A
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- Japan
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- thorium
- metal halide
- added
- scandium
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- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、発光物質として少なくともスカンジウムを
用いたメタルハライドランプに関する。
用いたメタルハライドランプに関する。
メタルハライドランプは、水銀ランプの発光管中に金属
のハロゲン化物（メタルハライド）を添加し、水銀の発
光スペクトルのほかに他の金属の発光スペクトルをも利
用して、水銀ランプの特性の改善を図ったものである。
のハロゲン化物（メタルハライド）を添加し、水銀の発
光スペクトルのほかに他の金属の発光スペクトルをも利
用して、水銀ランプの特性の改善を図ったものである。
かかるメタルハライドランプには種々のタイプのものが
あるが、その中、金属ハロゲン化物としてヨウ化スカン
ジウム−ヨウ化ナトリウム（Ｓｃ Ｉ ３Ｎａ Ｉ ）
系を使用しているランプにおいては、Ｓｃ１．とＮａＩ
の他に次に示すものが発光管内へ添加封入されている。
あるが、その中、金属ハロゲン化物としてヨウ化スカン
ジウム−ヨウ化ナトリウム（Ｓｃ Ｉ ３Ｎａ Ｉ ）
系を使用しているランプにおいては、Ｓｃ１．とＮａＩ
の他に次に示すものが発光管内へ添加封入されている。
■酸化スカンジウム（Ｓｃａｎｓ）
■トリウム（Ｔｈ）又はヨウ化トリウム（Ｔｈ１４）上
記Ｓｃｚ Ｏ３を添加するのは次の理由による。すなわ
ち、５ｃＩ３−Ｎａｌ系のメタルハライドランプを点灯
していくと、Ｓｃ Ｉ ｓが発光管を構成している石英
ガラスと反応してスカンジウム（Ｓｃ）が石英ガラスの
中に捕獲されていき、発光管内の５ｃｌａＯ量が減少す
る。５ＣＩ３が減少するとスカンジウムの発光が減り、
光束が低下して光源色も変化する。Ｓｃ、 ０３を添加
しておくと、減少した分の５ｃｌｓを補充するためにＳ
ｃ、 ０３が消費される。したがって５ｃ２０＋を添加
しておくことによって、急激な光束低下と色変化を防止
することができる。
記Ｓｃｚ Ｏ３を添加するのは次の理由による。すなわ
ち、５ｃＩ３−Ｎａｌ系のメタルハライドランプを点灯
していくと、Ｓｃ Ｉ ｓが発光管を構成している石英
ガラスと反応してスカンジウム（Ｓｃ）が石英ガラスの
中に捕獲されていき、発光管内の５ｃｌａＯ量が減少す
る。５ＣＩ３が減少するとスカンジウムの発光が減り、
光束が低下して光源色も変化する。Ｓｃ、 ０３を添加
しておくと、減少した分の５ｃｌｓを補充するためにＳ
ｃ、 ０３が消費される。したがって５ｃ２０＋を添加
しておくことによって、急激な光束低下と色変化を防止
することができる。
そして、通常この５Ｃ２０３は電極に保持させて添加す
るようになっている。これは電極に予め５ｃ２０゜を塗
布しておくことにより、一定量のＳｃ、Ｏ，を発光管へ
封入することが容易になるがらである。
るようになっている。これは電極に予め５ｃ２０゜を塗
布しておくことにより、一定量のＳｃ、Ｏ，を発光管へ
封入することが容易になるがらである。
次にＴｈ又はＴｈ Ｉ ａを添加するのは次の理由によ
る。すなわち、先に述べたように、Ｓｃ２０３を電極に
保持させて添加しておくと、スカンジウムの発光の減少
を防ぐことができるが、５Ｃ２０３が電極に保持されて
いるために、ランプ点灯時、特に点灯直後におけるイオ
ン衝撃や電極の温度によって、Ｓｃｚ Ｏｓが分解して
酸素が発生し、そのために電極が酸化され、蒸発して発
光管の黒化をもたらす。
る。すなわち、先に述べたように、Ｓｃ２０３を電極に
保持させて添加しておくと、スカンジウムの発光の減少
を防ぐことができるが、５Ｃ２０３が電極に保持されて
いるために、ランプ点灯時、特に点灯直後におけるイオ
ン衝撃や電極の温度によって、Ｓｃｚ Ｏｓが分解して
酸素が発生し、そのために電極が酸化され、蒸発して発
光管の黒化をもたらす。
ところが発光管内にＴｈの蒸気が存在すると、Ｔｈと酸
素が結合するため発光管の黒化を抑制することができる
。またＴｈは発光管の始動性を向上させる機能をもって
いる。そしてこれらの作用効果は、Ｔｈのゲッター効果
による不純ガスの除去とエミッターとしての効果である
。
素が結合するため発光管の黒化を抑制することができる
。またＴｈは発光管の始動性を向上させる機能をもって
いる。そしてこれらの作用効果は、Ｔｈのゲッター効果
による不純ガスの除去とエミッターとしての効果である
。
このように、５ＣＩａ ＮａＩ系のメタルハライドラ
ンプにおいては、光束低下と色変化を防ぐために、５ｃ
２０ｓを添加するが、この５ｃｚＯ＋の添加により発光
管が黒化し易くなり、その発光管の黒化を抑制するため
にＴｈ又はＴｈ Ｉ ４を添加している。
ンプにおいては、光束低下と色変化を防ぐために、５ｃ
２０ｓを添加するが、この５ｃｚＯ＋の添加により発光
管が黒化し易くなり、その発光管の黒化を抑制するため
にＴｈ又はＴｈ Ｉ ４を添加している。
しかしながら、Ｔｈ又はＴｈ１４を添加した場合、ラン
プの点灯時間が長くなるとランプ電圧の上昇を起こし易
くなるという問題が発生する。これは発光管内にＴｈ
Ｉ ４の蒸気が増えるためであり、ランプ電圧が上昇す
るとランプのちらつきや立ち消え現象が現れるようにな
る。
プの点灯時間が長くなるとランプ電圧の上昇を起こし易
くなるという問題が発生する。これは発光管内にＴｈ
Ｉ ４の蒸気が増えるためであり、ランプ電圧が上昇す
るとランプのちらつきや立ち消え現象が現れるようにな
る。
本発明は、従来のメタルハライドランプにおける上記問
題点を解消するためになされたもので、光束維持率を改
善し、色変化とランプ電圧変化の少ないメタルハライド
ランプを提供することを目的とする。
題点を解消するためになされたもので、光束維持率を改
善し、色変化とランプ電圧変化の少ないメタルハライド
ランプを提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段及び作用〕上記問題点を解
決するために、本発明は、発光物質として少なくともス
カンジウムを用いたメタルハライドランプにおいて、発
光管に封入されているスカンジウムを含みトリウムを除
く全てのハロゲン化物の重量の１〜９％の酸化スカンジ
ウムと、トリウム又はハロゲン化トリウムのトリウム金
属分が前記封入酸化スカンジウムの重量の２０〜２００
％のトリウム又はハロゲン化トリウムを発光管内に添加
封入するものである。
決するために、本発明は、発光物質として少なくともス
カンジウムを用いたメタルハライドランプにおいて、発
光管に封入されているスカンジウムを含みトリウムを除
く全てのハロゲン化物の重量の１〜９％の酸化スカンジ
ウムと、トリウム又はハロゲン化トリウムのトリウム金
属分が前記封入酸化スカンジウムの重量の２０〜２００
％のトリウム又はハロゲン化トリウムを発光管内に添加
封入するものである。
このように構成することにより、Ｓｃ４０３とＴｈは必
要最小限添加され、寿命期間中においで色変化が少なく
、光束維持率を６５〜７０％に、またランプ電圧上昇を
２０Ｖ以下に抑えることができ、光束維持率が高く色変
化とランプ電圧変化の少ないメタルハライドランプを容
易に実現することが可能となる。
要最小限添加され、寿命期間中においで色変化が少なく
、光束維持率を６５〜７０％に、またランプ電圧上昇を
２０Ｖ以下に抑えることができ、光束維持率が高く色変
化とランプ電圧変化の少ないメタルハライドランプを容
易に実現することが可能となる。
以下実施例について説明する。上記のように、Ｓｃ Ｉ
５−Ｎａ Ｉ系を使用したメタルハライドランプにお
いて、ランプ寿命期間を通して光束維持率がよく、色変
化とランプ電圧上昇を少なく抑えるためには、添加する
５Ｃ２０３とＴｈの量を必要最小限に設定する必要があ
る。
５−Ｎａ Ｉ系を使用したメタルハライドランプにお
いて、ランプ寿命期間を通して光束維持率がよく、色変
化とランプ電圧上昇を少なく抑えるためには、添加する
５Ｃ２０３とＴｈの量を必要最小限に設定する必要があ
る。
そこで５Ｃ２０３とＴｈの添加量を種々変えたランプを
作成し、光束維持率とランプ電圧上昇値と色変化とを測
定した。
作成し、光束維持率とランプ電圧上昇値と色変化とを測
定した。
試験用ランプとしては、発光管内へのＳｃ Ｉ ３ と
Ｎａｌの封入総量を３５〜４５■とし、Ｓｃ２Ｏ３の添
加量を１５■からＯｎ＋ｇまで変え、一方Ｔｈの添加量
は４．０■からＯｍｇまで変えた４００Ｗのメタルハラ
イドランプを作成した。
Ｎａｌの封入総量を３５〜４５■とし、Ｓｃ２Ｏ３の添
加量を１５■からＯｎ＋ｇまで変え、一方Ｔｈの添加量
は４．０■からＯｍｇまで変えた４００Ｗのメタルハラ
イドランプを作成した。
５Ｃ２０３は、通常、水あるいは硝化綿を溶がした酢酸
ブチル液などで懸濁液として電極へ塗布して発光管内に
添加する。しかし、この場合、電極１本当たり１〜１０
■の５ｃｚＯ，、を塗布することは簡単にできるが、１
■以下をばらつきなく塗布することは困難である。した
がって１■以下を塗布する場合は、第１表に示すように
、タングステン粉末と混合し、硝化綿を溶かした酢酸ブ
チル液で懸濁液として電極に塗布する。
ブチル液などで懸濁液として電極へ塗布して発光管内に
添加する。しかし、この場合、電極１本当たり１〜１０
■の５ｃｚＯ，、を塗布することは簡単にできるが、１
■以下をばらつきなく塗布することは困難である。した
がって１■以下を塗布する場合は、第１表に示すように
、タングステン粉末と混合し、硝化綿を溶かした酢酸ブ
チル液で懸濁液として電極に塗布する。
第１表
これにより混合するタングステンの量に関係なく塗布総
量を電極１本当たり１．５〜３．０■の範囲に制御でき
るので、５Ｃ２０：ｌの塗布量に関係なく、±５０％の
範囲の小さなばらつきで塗布することができる。
量を電極１本当たり１．５〜３．０■の範囲に制御でき
るので、５Ｃ２０：ｌの塗布量に関係なく、±５０％の
範囲の小さなばらつきで塗布することができる。
そしてこのようにして電極に塗布させたのち、真空中で
焼成することにより、タングステンの焼結作用により５
Ｃ２０，を電極に強く保持させることができ、したがっ
てその後の発光管の作製作業中に５Ｃ２０３が落下する
ことはなく、 確実に少量のＳｃｇ Ｏ，を発光管内に
添加することができる。
焼成することにより、タングステンの焼結作用により５
Ｃ２０，を電極に強く保持させることができ、したがっ
てその後の発光管の作製作業中に５Ｃ２０３が落下する
ことはなく、 確実に少量のＳｃｇ Ｏ，を発光管内に
添加することができる。
以上のようにして作製したメタルハライドランプを、１
５％過負荷で５０００時間点灯させた後の測定結果を第
２表に示す。
５％過負荷で５０００時間点灯させた後の測定結果を第
２表に示す。
第２表
なお、５Ｃ２０３は粒径１〜５μｍのものを用い、タン
グステンは平均粒径１μ川のものを用いる。
グステンは平均粒径１μ川のものを用いる。
メタルハライドランプにおいて、長時間点灯後の特性と
しては、一般に光束維持率は６５〜７０％以下にならな
いこと、ランプ電圧上昇は２０Ｖ以下までしかならない
ことが望まれている。
しては、一般に光束維持率は６５〜７０％以下にならな
いこと、ランプ電圧上昇は２０Ｖ以下までしかならない
ことが望まれている。
したがって第２表かられかるように、１５％過負荷５０
００時間点灯後においては、Ｓ＋４０３の添加量が０．
５〜３■の範囲で、且つ５Ｃ２０３の添加量が０．５■
のときは、Ｔｈの添加量は０．４〜０．８■の範囲、５
Ｃ２０３の添加量が１．５ｍｇのときは、Ｔｈの添加量
は同じ＜０．４〜０．８■の範囲、 ５ｃ２０ｉの添加
量が３．０■のときは、Ｔｈの添加量は０．８〜１．２
■の範囲であれば、上記許容特性を満足していることが
わかる。
００時間点灯後においては、Ｓ＋４０３の添加量が０．
５〜３■の範囲で、且つ５Ｃ２０３の添加量が０．５■
のときは、Ｔｈの添加量は０．４〜０．８■の範囲、５
Ｃ２０３の添加量が１．５ｍｇのときは、Ｔｈの添加量
は同じ＜０．４〜０．８■の範囲、 ５ｃ２０ｉの添加
量が３．０■のときは、Ｔｈの添加量は０．８〜１．２
■の範囲であれば、上記許容特性を満足していることが
わかる。
この５ｃ２０．、の添加量（０，５〜３．０■）は、発
光管内に含まれる総ハロゲン化物（Ｓｃ Ｉ ３＋Ｎａ
Ｉ ）の封入量（３５〜４５■）に対して１〜９％の
重量となる。
光管内に含まれる総ハロゲン化物（Ｓｃ Ｉ ３＋Ｎａ
Ｉ ）の封入量（３５〜４５■）に対して１〜９％の
重量となる。
またこの５Ｃ２０３の添加量に対するＴｈの添加量の割
合は次のとおりとなる。すなわち、Ｓｃｚ Ｏ３の添加
量が０．５■のときは、Ｔｈの適切な添加量は０．４〜
０．８■なので８０〜１６０％となり、同様に５ｃｚＯ
＋の添加量が１．５■のときは２７〜５３％、５ｃｚＯ
ｓの添加量が３．０ｍｇのときは２７〜４０％となる。
合は次のとおりとなる。すなわち、Ｓｃｚ Ｏ３の添加
量が０．５■のときは、Ｔｈの適切な添加量は０．４〜
０．８■なので８０〜１６０％となり、同様に５ｃｚＯ
＋の添加量が１．５■のときは２７〜５３％、５ｃｚＯ
ｓの添加量が３．０ｍｇのときは２７〜４０％となる。
そして秤量誤差（±０．１■程度）を考慮に入れると、
Ｓｃ、０３の添加１１（０，５〜３ｍｇ）に対する適切
なＴｈの添加量の割合は、２０〜２００％となる。
Ｓｃ、０３の添加１１（０，５〜３ｍｇ）に対する適切
なＴｈの添加量の割合は、２０〜２００％となる。
上記第２表は、４００Ｗのメタルハライドランプについ
ての実験データであるが、他のワット数のランプについ
ても、はぼ同様の最適添加比率の結果が得られた。
ての実験データであるが、他のワット数のランプについ
ても、はぼ同様の最適添加比率の結果が得られた。
本発明によれば、少なくともＳｃを用いたメタルハライ
ドランプにおいて、５ｃｚＯ３とＴｈの添加量を必要最
小限に設定したので、寿命期間中において、色変化が少
なく光束維持率を６５〜７０％に、またランプ電圧上昇
を２０Ｖ以下に抑えることができ、したがって光束維持
率が高く、色変化とランプ電圧変化の少ないメタルハラ
イドランプを提供することができる。
ドランプにおいて、５ｃｚＯ３とＴｈの添加量を必要最
小限に設定したので、寿命期間中において、色変化が少
なく光束維持率を６５〜７０％に、またランプ電圧上昇
を２０Ｖ以下に抑えることができ、したがって光束維持
率が高く、色変化とランプ電圧変化の少ないメタルハラ
イドランプを提供することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、発光物質として少なくともスカンジウムを用いたメ
タルハライドランプにおいて、発光管に封入されている
スカンジウムを含みトリウムを除く全てのハロゲン化物
の重量の１〜９％の酸化スカンジウムと、トリウム又は
ハロゲン化トリウムのトリウム金属分が前記封入酸化ス
カンジウムの重量の２０〜２００％のトリウム又はハロ
ゲン化トリウムを発光管内に添加封入したことを特徴と
するメタルハライドランプ。 ２、発光管内に封入される酸化スカンジウムは、タング
ステン粉末と混合し電極に塗布して保持されていること
を特徴とする請求項１記載のメタルハライドランプ。 ３、酸化スカンジウムとタングステン粉末との混合比は
、 （タングステン重量）／（酸化スカンジウム重量）≧２ に設定したことを特徴とする請求項２記載のメタルハラ
イドランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8477289A JP2864525B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | メタルハライドランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8477289A JP2864525B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | メタルハライドランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02265158A true JPH02265158A (ja) | 1990-10-29 |
| JP2864525B2 JP2864525B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=13839971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8477289A Expired - Fee Related JP2864525B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | メタルハライドランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864525B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-05 JP JP8477289A patent/JP2864525B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2864525B2 (ja) | 1999-03-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071218 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081218 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |