JPH0247822B2 - - Google Patents
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- JPH0247822B2 JPH0247822B2 JP57055538A JP5553882A JPH0247822B2 JP H0247822 B2 JPH0247822 B2 JP H0247822B2 JP 57055538 A JP57055538 A JP 57055538A JP 5553882 A JP5553882 A JP 5553882A JP H0247822 B2 JPH0247822 B2 JP H0247822B2
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- discharge
- discharge tube
- flat element
- boron nitride
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/38—Devices for influencing the colour or wavelength of the light
- H01J61/40—Devices for influencing the colour or wavelength of the light by light filters; by coloured coatings in or on the envelope
-
- 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
- H01J61/34—Double-wall vessels or containers
Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、少なくともアルカリ金属およびハロ
ゲン化物を含むイオン化可能の充填材を含み、か
つ、作動時においてその間に放電を生ぜしめるよ
うな２つの電極を具えた放電管を外管で包囲する
よう形成したランプで、前記電極のうち少なくと
も１つの電極を放電管と外管間に伸長する電流供
給導体に接続するとともに、該ラツプ内の該放電
管と該外管間に該平板状素子を配置して、放電管
側から見たとき、該電流供給導体がほぼ完全に平
板状素子の後背部に位置するようにした高圧金属
ハロゲンランプに関するものである。
ゲン化物を含むイオン化可能の充填材を含み、か
つ、作動時においてその間に放電を生ぜしめるよ
うな２つの電極を具えた放電管を外管で包囲する
よう形成したランプで、前記電極のうち少なくと
も１つの電極を放電管と外管間に伸長する電流供
給導体に接続するとともに、該ラツプ内の該放電
管と該外管間に該平板状素子を配置して、放電管
側から見たとき、該電流供給導体がほぼ完全に平
板状素子の後背部に位置するようにした高圧金属
ハロゲンランプに関するものである。
この種ランプに関しては、米国特許明細書第
3662230号により既知であり、この場合は、前記
平板状素子を金属により形成している。この種形
式の既知のランプでは、その寿命期間には、放出
される光放射の色温度がかなりの増大をきたすだ
けでなく、ランプのアーク電圧も増大し、終局的
には、このアーク電圧の増大によりランプの減灯
をも招来することが知られている。
3662230号により既知であり、この場合は、前記
平板状素子を金属により形成している。この種形
式の既知のランプでは、その寿命期間には、放出
される光放射の色温度がかなりの増大をきたすだ
けでなく、ランプのアーク電圧も増大し、終局的
には、このアーク電圧の増大によりランプの減灯
をも招来することが知られている。
本発明の目的は、色温度およびアーク電圧の増
大を防止するか、少なくともこれを低減させる手
段を提供しようとするものである。
大を防止するか、少なくともこれを低減させる手
段を提供しようとするものである。
本発明による上述形式のハロゲンランプにおい
ては、窒化ボロンを含む材料により該平板状素子
を形成したことを特徴とする。
ては、窒化ボロンを含む材料により該平板状素子
を形成したことを特徴とする。
本発明ランプによるときは、放出される光放射
の色温度はその寿命期間中ほぼ一定に保持され、
またアーク電圧もきわめて僅かな増加しか示さな
いことが確認されている。また、窒化ボロンを使
用することの利点は、その良好な熱抵抗にあり、
これにより平板状素子をできるだけ放電管に近付
けて配置することが可能となる。
の色温度はその寿命期間中ほぼ一定に保持され、
またアーク電圧もきわめて僅かな増加しか示さな
いことが確認されている。また、窒化ボロンを使
用することの利点は、その良好な熱抵抗にあり、
これにより平板状素子をできるだけ放電管に近付
けて配置することが可能となる。
本発明は、上述形式のランプの場合の色温度お
よびアーク電圧の増大は放電により放電管の充填
材のアルカリ金属イオンが引出されることによる
という事実の認識に基づきなされたものである。
この現象は、放電管と外管間のスペース内の負の
空間電荷の影響により起るものである。また、負
の空間電荷は、放電により放出される高周波放射
の影響を受けて、放電管と外管間のスペース内に
存在する金属部分から電子が解放されることによ
り生じ、この空間電荷により放電管の充填物の正
のアルカリ金属イオンが放電管の壁部を介して拡
散され、放電により引出されるものである。この
現象は色温度およびアーク電圧の増大をもたらす
ばかりでなく、外管の黒化をも生ずる。
よびアーク電圧の増大は放電により放電管の充填
材のアルカリ金属イオンが引出されることによる
という事実の認識に基づきなされたものである。
この現象は、放電管と外管間のスペース内の負の
空間電荷の影響により起るものである。また、負
の空間電荷は、放電により放出される高周波放射
の影響を受けて、放電管と外管間のスペース内に
存在する金属部分から電子が解放されることによ
り生じ、この空間電荷により放電管の充填物の正
のアルカリ金属イオンが放電管の壁部を介して拡
散され、放電により引出されるものである。この
現象は色温度およびアーク電圧の増大をもたらす
ばかりでなく、外管の黒化をも生ずる。
窒化ボロンは、広いスペクトル領域にわたり高
周波放射に対し不感特性を有することが確認され
ており、したがつて、本発明平板状素子を使用す
るときは、電流供給導体に高周波放射が到達する
のを確実に防止することができる。また、平板状
素子は、必ずしも、窒化ボロンのみにより形成す
るを要しない。
周波放射に対し不感特性を有することが確認され
ており、したがつて、本発明平板状素子を使用す
るときは、電流供給導体に高周波放射が到達する
のを確実に防止することができる。また、平板状
素子は、必ずしも、窒化ボロンのみにより形成す
るを要しない。
本発明ランプの他の実施例によるときは、平板
状素子の厚みを多くとも２mmとし、かつ、該平板
状素子を少なくとも30％の重さの窒化ボロンと多
くとも70％の重みの酸化珪素とにより形成してい
る。このように形成した平板状素子においては、
平板状素子の厚みを最小とした場合でも、放電に
より放出される放射と電流供給導体との間に短波
長の輻射に対し充分な不透性を有する遮蔽が得ら
れる。この素子の最小の厚みは機械的な加工およ
び操作の可能性の要求によつてのみ決定されるも
のである。さらに、前記平板状素子は吸湿容量が
きわめて小さいという利点を有するので、ランプ
の製造段階で生ずる急速な温度変化に耐えること
が可能となる。
状素子の厚みを多くとも２mmとし、かつ、該平板
状素子を少なくとも30％の重さの窒化ボロンと多
くとも70％の重みの酸化珪素とにより形成してい
る。このように形成した平板状素子においては、
平板状素子の厚みを最小とした場合でも、放電に
より放出される放射と電流供給導体との間に短波
長の輻射に対し充分な不透性を有する遮蔽が得ら
れる。この素子の最小の厚みは機械的な加工およ
び操作の可能性の要求によつてのみ決定されるも
のである。さらに、前記平板状素子は吸湿容量が
きわめて小さいという利点を有するので、ランプ
の製造段階で生ずる急速な温度変化に耐えること
が可能となる。
また、本発明ランプの他の実施例の場合は、少
なくとも90％の重さの窒化ボロンと多くとも10％
の重さの硼酸カルシウムを含む材料により該平板
状素子を形成している。このような組成による素
子の場合は、良好な機械的加工の可能性ときわめ
て小さい吸湿容量特性とが組み合わされるという
利点を有する。
なくとも90％の重さの窒化ボロンと多くとも10％
の重さの硼酸カルシウムを含む材料により該平板
状素子を形成している。このような組成による素
子の場合は、良好な機械的加工の可能性ときわめ
て小さい吸湿容量特性とが組み合わされるという
利点を有する。
平板状素子は、例えば、窒化ボロンまたは窒化
ボロンと添加材の混合物を加熱圧縮して得ること
ができる。前記添加材としては、例えば、二酸化
珪素、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、珪酸
マグネシウムまたは燐酸アルミニウムなどが適し
ている。
ボロンと添加材の混合物を加熱圧縮して得ること
ができる。前記添加材としては、例えば、二酸化
珪素、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、珪酸
マグネシウムまたは燐酸アルミニウムなどが適し
ている。
また、本発明ランプにおける放電管の充填物と
しては、ナトリウムハロゲン化物もしくはリチウ
ムハロゲン化物を含み、さらに、バツフアガスと
して水銀を含む材料により構成するを可とする。
放電管の充填物にナトリウムハロゲン化物もしく
はリチウムハロゲン化物を付加した場合は、ラン
プにより放出される光の色温度が、これらを付加
しないランプの場合より低くなるという利点を有
し、さらに、ナトリウムハロゲン化物の付加は、
より高い相対（スペシフイツク）発光効率（ｌ
ｍ／Ｗ）を与える。また、リチウムを付加した場
合は、放出された放射の大部分はスペクトラムの
赤色部分に放射される。
しては、ナトリウムハロゲン化物もしくはリチウ
ムハロゲン化物を含み、さらに、バツフアガスと
して水銀を含む材料により構成するを可とする。
放電管の充填物にナトリウムハロゲン化物もしく
はリチウムハロゲン化物を付加した場合は、ラン
プにより放出される光の色温度が、これらを付加
しないランプの場合より低くなるという利点を有
し、さらに、ナトリウムハロゲン化物の付加は、
より高い相対（スペシフイツク）発光効率（ｌ
ｍ／Ｗ）を与える。また、リチウムを付加した場
合は、放出された放射の大部分はスペクトラムの
赤色部分に放射される。
以下図面により本発明を説明する。
添加図において、符号数字１は、約96％の重さ
のSiO2を含む石英ガラスにより形成した外管２
と、石英により形成した放電管（または放電容
器）３とを具えた高圧金属ハロゲンランプを示
す。前記放電管３はピンチ５，５′を含む。ピン
チ５はモリブデンにより形成した導電素子（リー
ドスルー）６を含み、前記素子６を介してタング
ステンにより形成したランプの第１電極（図示を
省略）をモリブデン製電流供給導体７に接続す
る。電流供給導体７は放電管と外管間に伸長して
配置するようにし、その他端をランプの接続コン
タクト８に接続する。同様にして、モリブデン製
導電素子（リードスルー）９を同じくモリブデン
により形成した電流供給導体１０を介してランプ
の接続コンタクト１１に接続するとともに、前記
素子９をタングステン製第２電極（図示を省略）
に接続する。ランプの作動時には、図示していな
い２つの電極間に放電が発生する。また、放電管
３の図示を省略した電極の領域の外側にはZrO層
を設ける。
のSiO2を含む石英ガラスにより形成した外管２
と、石英により形成した放電管（または放電容
器）３とを具えた高圧金属ハロゲンランプを示
す。前記放電管３はピンチ５，５′を含む。ピン
チ５はモリブデンにより形成した導電素子（リー
ドスルー）６を含み、前記素子６を介してタング
ステンにより形成したランプの第１電極（図示を
省略）をモリブデン製電流供給導体７に接続す
る。電流供給導体７は放電管と外管間に伸長して
配置するようにし、その他端をランプの接続コン
タクト８に接続する。同様にして、モリブデン製
導電素子（リードスルー）９を同じくモリブデン
により形成した電流供給導体１０を介してランプ
の接続コンタクト１１に接続するとともに、前記
素子９をタングステン製第２電極（図示を省略）
に接続する。ランプの作動時には、図示していな
い２つの電極間に放電が発生する。また、放電管
３の図示を省略した電極の領域の外側にはZrO層
を設ける。
さらに、放電管と外管との間には、２つの平板
状素子２０および２０′を配置し、放電管側から
見て電流供給導体７および１０がそれぞれほぼ完
全に平板状素子２０および２０′の後背部に位置
するようこれを取付ける。平板状素子２０および
２０′は約１mmの厚みとし、95％の重さの窒化ボ
ロンと５％の重さのカルシウムを含む材料により
形成する。また、放電管と外管間にはゲツタ２
１，２１′をも配置する。この場合、ゲツタ２１，
２１′は平板状素子２０，２０′の放電管と反対の
側に配置し、放電管から放出される短波長輻射線
から遮蔽されるようにすることが望ましい。平板
状素子２０，２０′は、それぞれ導電素子６およ
び９のビーム状部分の上を滑動させてこれらを装
着する。また、前記素子２０，２０′は、半田付
けまたは熔接により導電素子のビーム状部分に連
結したゲツタ２１および２１′により適当な位置
に固定するようにする。
状素子２０および２０′を配置し、放電管側から
見て電流供給導体７および１０がそれぞれほぼ完
全に平板状素子２０および２０′の後背部に位置
するようこれを取付ける。平板状素子２０および
２０′は約１mmの厚みとし、95％の重さの窒化ボ
ロンと５％の重さのカルシウムを含む材料により
形成する。また、放電管と外管間にはゲツタ２
１，２１′をも配置する。この場合、ゲツタ２１，
２１′は平板状素子２０，２０′の放電管と反対の
側に配置し、放電管から放出される短波長輻射線
から遮蔽されるようにすることが望ましい。平板
状素子２０，２０′は、それぞれ導電素子６およ
び９のビーム状部分の上を滑動させてこれらを装
着する。また、前記素子２０，２０′は、半田付
けまたは熔接により導電素子のビーム状部分に連
結したゲツタ２１および２１′により適当な位置
に固定するようにする。
図示のランプA.C220V、50Hz電源用として適
当な電力250Wのランプである。放電管は6.5mgの
TmJ3、3.6mgのNaJ、0.25mgのTlJ、12.5mgのHg、
ならびに0.002Vol.％のクリプトン85
（Krypton85）を含むArの５×103Paよりなる充
填物を有し、放電管と外管間のスペースは気密状
態とする。（Paはパスカル…圧力の単位）ランプ
の寿命期間中におけるアーク電圧（Ｖ）、相対光
速（ｌｍ／Ｗ）および色温度（Ｋ）は、それぞれ
以下に示すとおりである。
当な電力250Wのランプである。放電管は6.5mgの
TmJ3、3.6mgのNaJ、0.25mgのTlJ、12.5mgのHg、
ならびに0.002Vol.％のクリプトン85
（Krypton85）を含むArの５×103Paよりなる充
填物を有し、放電管と外管間のスペースは気密状
態とする。（Paはパスカル…圧力の単位）ランプ
の寿命期間中におけるアーク電圧（Ｖ）、相対光
速（ｌｍ／Ｗ）および色温度（Ｋ）は、それぞれ
以下に示すとおりである。
作動後０時間…95V、93lｍ／Ｗ、4300K、
作動後100時間…100V、92lｍ／Ｗ、4300K、
作動後1000時間…103V、90lｍ／Ｗ、4300K、
作動後2000時間…104V、84lｍ／Ｗ、4400K、
作動後3000時間…106V、80lｍ／Ｗ、4550K、
作動後4000時間…109V、76lｍ／Ｗ、4600K、
しかし、このランプで平板状素子を金属により
形成した場合のアーク電圧、相対光速および色温
度の測定結果はそれぞれ以下のとおりであつた。
形成した場合のアーク電圧、相対光速および色温
度の測定結果はそれぞれ以下のとおりであつた。
作動後０時間…95V、91lｍ／Ｗ、4200K、
作動後100時間…100V、91lｍ／Ｗ、4250K、
作動後500時間…112V、79lｍ／Ｗ、4650K、
作動後1000時間…111V、55lｍ／Ｗ、5100K、
また、作動後100時間には、このランプの外管
に黒色化の始まりが見られた。
に黒色化の始まりが見られた。
添付図面は本発明高圧放電ランプの断面図であ
る。 １……高圧金属ハロゲンランプ、２……外管、
３……放電管、４……ZrO層、５，５′……ピン
チ、６，９……導電素子、７，１０……電流供給
導体、８，１１……接続コンタクト、２０，２
０′……平板状素子、２１，２１′……ゲツタ。
る。 １……高圧金属ハロゲンランプ、２……外管、
３……放電管、４……ZrO層、５，５′……ピン
チ、６，９……導電素子、７，１０……電流供給
導体、８，１１……接続コンタクト、２０，２
０′……平板状素子、２１，２１′……ゲツタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくともアルカリ金属およびハロゲン化物
を含むイオン化可能の充填材を含み、かつ、作動
時においてその間に放電を生ぜしめるような２つ
の電極を具えた放電管を外管で包囲するよう形成
したランプで、前記電極のうち少なくとも１つの
電極を該放電管と該外管間に伸長する電流供給導
体に接続するとともに、該ランプ内の該放電管と
該外管間に平板状素子を配置して、放電管側から
見たとき、該電流供給導体がほぼ完全に平板状素
子の後背部に位置するようにした高圧金属ハロゲ
ンランプにおいて、窒化ボロンを含む材料により
該平板状素子を形成したことを特徴とする高圧放
電ランプ。 ２ 該平板状素子の厚みを多くとも２mmとしたこ
と、少なくとも30％の重さの窒化ボロンと多くと
も70％の重さの酸化珪素を含む材料により該平板
状素子を形成したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の放電ランプ。 ３ 少なくとも90％の重さの窒化ボロンと多くと
も10％の重さの硼酸カルシウムを含む材料により
該平板状素子を形成したことを特徴とする特許請
求の範囲第１項または第２項に記載の放電ラン
プ。 ４ 該放電管の充填材はナトリウムハロゲン化物
もしくはリチウムハロゲン化物を含み、さらにバ
ツフアガスとして水銀を含むことを特徴とする特
許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
載の放電ランプ。
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