JPH0265046A

JPH0265046A - 発光管および該発光管を備える高圧放電ランプ

Info

Publication number: JPH0265046A
Application number: JP1118854A
Authority: JP
Inventors: Richard A Snellgrove; リチャード・エイ・スネルグローブ; Elliot F Wyner; エリオット・エフ・ワイナー
Original assignee: GTE Products Corp
Current assignee: Osram Sylvania Inc
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1989-05-15
Publication date: 1990-03-05
Also published as: EP0341750A3; EP0341750A2; US5001396A; CA1311012C

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、発光管に関し、特定すると高圧金属蒸気放電
ランプに使用される発光管に関する。

［従来技術、発明の課題］例えば高圧ナトリウム（ＨＰＳ）放電ランプのような高
圧金属蒸気放電ランプ用の発光管は、普通、各端部なセ
ラミックシールボタンで封止された管状セラミック発光
管を含む。この種の管状のセラミック発光管および封止
ボタンは、半透明多結晶質アルミナ（ＰＣＡ）から製造
される。フィードスルー部材、例えば管またはワイヤが
この封止ボタンを通され、これが電気的フィードスルー
および電極ホルダーの機能を果たす、フィードスルー部
材は、普通、ニオブまたは例えばニオブおよびジルコニ
ウムのような金属の混合物より成る。フィードスルー部
材および封止ボタン部品は、普通、通常カルシウムの酸
化物およびアルミナより成る封止用フリットによって一
緒に保持される。封止用フリットは、さらにバリウム、
マグネシウム、硼素、ストロンチウム、ベリラムおよび
／またはイツトリウムの酸化物を含むものとし得る。こ
れらの基本的特徴を具体化する代表的な商業的発光管は
、発光技術において周知である。

高圧金属蒸気放電ランプの発光管において採用される封
止用フリットは、充填ガスの諸成分と反応しない組成を
有しなければならない。さらに、封止用フリットの熱膨
張係数は、封止用フリットが熱的動作サイクルの際に破
砕しないように、セラミック発光管物質の熱膨張係数の
特定の許容内にあらねばならない。実際的な理由から、
封止中、フリットの融点を最小にすることが望ましい。

高圧ナトリウム形式の高圧金属蒸気放電ランプは、約７
００℃のシール温度で動作する。この種のランプは、非
常に高い発光効率を有するが、色出力の色は多くの応用
に満足できるものではなかった。それゆえ、この種のＨ
ＰＳランプの色を改善する必要性がある。

ＨＰＳランプの演色指数（ＣＲＩ）および色温度は低い
から、多くの研究努力は、ランプ光出力を改善すること
に向けられてきた。色を改善するための１つの技術は、
ランプのナトリウム圧力を増すことであったが、これは
全ＣＲＩを増大する効果を有する。約６０のＣＲＩを有
するランプに対するこの技術の例は、Ｂｈａｌｌａによ
り記述されている（Ｊ。

Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　
５ｏｃｉｅｔｙ、Ｖｏｌ、８．　ｐｐ２０２〜２０６　
（１９７９）。これらのランプは、ナトリウムランプの
相関関係を有する色温度を約２１００″Ｋから約２２５
０°Ｋに増すに過ぎない０色温度におけるこの小さな改
善は、この技術と関連する他の欠点を補償するに十分の
大きさではなかった。それゆえ、得られたランプは、市
場に十分受は入れられなかった。他の手法は、ナトリウ
ム圧力をさらに上昇させることであった。これは色温度
を約２７００”Ｋに上昇させるが、この種のランプに対
する効率（エフイカシー）の降下は急激であった。ナト
リウム圧力を増大するためには、シール温度が増大され
ねばならない、この目的のために開発された封止用フリ
ットは、米国特許筒４．５０１．７９９号号に記述され
ている。これらの封止用フリットは、１６００℃を越え
る溶融温度を有する。この温度は、約１２５０℃の温度
を有する従来形式の封止用フリット物質よりずっと高い
、さらに、これらの封止用フリットに含まれる希土類元
素のため、これらの封止用フリットは、アルカリ土類金
属酸化物成分を含む標準的フリット物質よりも高くつく
。

Ｖａｎ　Ｄｅｒ　５ａｎｄｅ等に発行された米国特許筒
４、４０９．５１７号は、メタルハライド充填物を含む
セラミック発光管を採用して放電ランプの色の改善を達
成することを記述している。充填物のハライド成分とニ
オブフィードスルーとの反応を回避するため、Ｖａｎ　
Ｄｅｒ　５ａｎｄｅ等は、上部インリードのランプ充填
物と接触する部分に抗ハライド被覆を施すことを教示し
ている。この被覆は、インリードをハライド蒸気との反
応から保護する。

高圧ナトリウム放電ランプの色を改善するための他の技
術は、充填物に追加の放射性元素を含むことであった。

この技術は、）Ｉａｎｎｅｍａｎに発光された米国特許
筒３．５２１．１０８号に最初に記述された。

これらのランプは、普通、約１０００℃のシール温度で
動作する。この種のランプは、早期の故障を経験するこ
とが多い。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に従うと、高圧金属蒸気放電ランプに使用される
発光管の性能は、フィードスルー部材の少なくとも一部
の全周の回りにおいてフィードスルー部材とフリット物
質間のシール界面の連続性に中断ないし破断を作ること
によって改善されることが見出された。フィードスルー
部材およびフリット界面のこの中断は、発光管内に包含
される充填ガスが発光管から逃避する恐れのある連続路
の形成を抑制し、そして都合よくは阻止するのがよい。

本発明の１側面に従うと、高圧金属蒸気放電ランプ用発
光管であって、セラミック発光管外囲器と、この外囲器
内の化学的充填材と、突出する電極を有し、この電極が
発光管中に突出するように発光管外囲器の端部中に封止
されたフィードスルー部材と、発光管を封止するための
手段と、フィードスルー部材の少なくとも一部の全周の
回りにフィードスルー部材およびフリット物質間の封止
界面を中断するための手段とを備える発光管が提供され
る。

本発明の発光管の好ましい実施例においては、前記の発
光管外囲器を封止するための手段は、外囲器の両端部に
配され、フィードスルー部材を受容するための貫通孔を
有する封止ボタンと、この封止ボタンを外囲器の端部に
、そしてフィードスルー部材を封止ボタンおよび／また
は発光管外囲器中に、封止するフリット物質とより成る
。

本発明の発光管の好ましい実施例においては、フィード
スルー部材の少なくとも一部の全周の回りにおいてフィ
ードスルー部材およびフリット物質間の封止界面を中断
するための手段は、フィードスルー部材の周囲の回りに
配置された被覆より成る。この被覆は、ランプ動作中フ
リット物質、フィードスルー部材および充填ガスとの反
応に不活性であり、かつフィードスルー部材およびフリ
ット物質の両者の熱膨張特性に適合する熱膨張特性を有
する物質、最も好ましくは金属または金属合金より成る
。

本発明の他の側面に従えば、高圧金属蒸気放電ランプで
あって、外部ガラス外囲器と、該ガラス外囲器内に封止
されてそれを貫通し、各々電極に電気的に接続される導
電線と、外部ガラス外囲器内に取り付けられる発光管と
を備え、この発光管が、管状セラミック外囲器と、この
外囲器内の化学的充填材と、外囲器の両端部に配置され
、フィードスルー部材を受容するための貫通孔を有する
封止ボタンと、突出する電極を有し、この電極が管状セ
ラミック外囲器中に突出するように前記封止ボタン孔を
貫通して配向されているフィードスルー部材と、封止ボ
タンを外囲器の端部に、そしてフィードスルー部材を封
止ボタンに封止するフリット物質と、フィードスルー部
材の少なくとも一部の全周の回りにおいてフィードスル
ーおよびフリット物質間の封止界面を中断するための手
段と、ランプ口金とを備える高圧金属蒸気放電ランプが
提供される。

［実施例］本発明のこれらおよびその他の目的および利点は、図面
を参照して行った以下の説明から明らかになろう。

高圧金属蒸気放電ランプに使用するためのセラミック発
光管の端部シールの従来の構造は、フィードスルー部材
が封止用フリット物質でセラミック発光管の端部構造体
中に封止されて成るものである。本発明に従えば、高圧
金属蒸気放電ランプ′の性能は、高圧金属蒸気放電ラン
プ用の発光管に、フィードスルー部材の少なくとも一部
の全周の回りにおいてフィードスルーおよびフリット物
質間の封止界面を中断するための手段を包含せしめるこ
とによって改善されることが分かった。

本発明の好まし実施例において、フィードスルー部材の
少なくとも一部の全周の回りにおいてフィードスルーお
よびフリット物質間の封止界面を中断するための手段は
、フィードスルー部材の少なくとも一部の全周の回りに
配置された被覆より成る。この被覆は、動作中フリット
物質、フィードスルー部材およびランプ充填ガス成分と
の反応に対して不活性であり、かつフィードスルー部材
およびフリット物質両者の熱膨張特性に適合する熱膨張
特性を有する物質、好ましくは金属または金属合金より
成る。

［実施例］第１図には、本発明の１実施例の発光管の端部構造が断
面で示されている。この図を参照すると、電極２が取り
付けられたフィードスルー部材１が、溶融フリット物質
でセラミック封止ボタン３中に封止されている。封止ボ
タン３およびフィードスルー部材１はまた、溶融フリッ
トで発光管外囲器４に封着される。発光管外囲器は、多
結晶質アルミナのような半透明セラミックより成る。

例示の実施例は、モノリシック構造設計より成る。この
モノリシック設計は、開放セラミック管の端部中に焼結
挿入された端部ディスク（ないしインサート）を含む。

管とディスク間の焼結境界（結合部）は、密封状態とな
り得る。モノリシック外囲器は、さらに、各端部に、フ
ィードスルーを受容するための孔を備える０発光管はさ
らに、酸化イツトリウム、酸化マブネシウムおよび／ま
たは酸化ランタンのようなドーパントを含んでよい、封
止ボタンは、例えば多結晶質アルミナのようなセラミッ
ク物質をより成る。封止ボタンはさらに、酸化イットリ
リウム、酸化マグネシウムおよび／または酸化ランタン
のようなドーパントを含んでよい。

第１図に示される本発明の実施例において、フィードス
ルー部材の少なくとも一部の全周の回りにおいてフィー
トスルーおよびフリット物質間の封止界面を中断するた
めの手段は、フィードスルー部材と封止フリット物質間
に配され、かつフィードスルー部材の回りに配された被
覆より成る。

この被覆は、ランプ動作中フリット物質、フィードスル
ー部材および充填ガス成分との反応に対して不活性であ
り、かつ該被覆が接触する物質の熱膨張特性に適合する
熱膨張特性を有する物質より成る。最も好ましい実施例
において、被覆はモリブデンより成る。

フィードスルー部材の外表面上に配置される被覆は、第
１図の断面図に示されるように、フィードスルー部材の
長手方向シメンジョンＹに沿うフィードスルーおよびフ
リット間の封止界面に中断部ないし不連続性部分を形成
する。封止界面の中断部は、フィードスルー部材の外周
の回りに生ずる。換言すれば、第１図に示される実施例
において、被覆は、フィードスルー部材およびフリット
物質間、そしてフィートスル一部材の周囲の回りに配さ
れた被覆物質バンドより成る。

第１図に示される発光管は、モノリシック設計より成る
。

第１〜３図に示されるアーク管は、ハツト（帽子）また
はディスク状設計を使用して製造される発光管に包含さ
れるときにも有利である。この種の発光管設計は、照明
技術に精通したものに十分に周知である。この設計の例
は、例えば５ｃｈｏｅｎｅに発行された米国特許第４．
７１３．５８０号の第１ｂおよび０図に図示説明されて
いるから、その特許も参照されたい。この独の代替発光
管設計においては、さらに封止ボタンがハツト状設計で
もよい。

第２図は、本発明の代わりの実施例を例示するものであ
る。第２図においては、本発明の他の実施例の発光間の
端部構造が、断面図で示されている。電極２が取り付け
られたフィードスルー部材１は、溶融フリット物質５で
セラミック封止部材３および発光管４に封着されている
。溶融フリット物質５はまた、セラミック封止ボタン３
を発光管外囲器４に封着している。第１図に示されるの
と同様に、第２図に示される本発明の実施例は、フィー
ドスルー部材の少なくとも一部の全周の回にフィードス
ルーおよびフリット物質間の封止界面を中断するための
手段を備えている。第２図に示される中断手段は、フィ
ードスルー部材の少なくとも一部の全周の回りにおいて
フィードスルーおよびフリット物質間に配された被覆６
より成る。第２図に示される実施例においては、被覆は
さらに、ニオブフィードスルー部材の全外表面上に配さ
れている。第２図に示される被覆は、フィードスルー部
材およびフリット間の封止界面を中断するとともに、発
光管内部中に延びるフィードスルー部分を充填ガス成分
から保護している。

第３図は、本発明のさらに他の実施例を開示している。

第３図においては、本発明のさらに他の実施例の発光管
の端部構造が、断面図で示されている。電極２が取り付
けられたフィードスルー部材１は、溶融フリット物質５
でセラミック封止ボタン３および発光管４に封着されて
いる。溶融フリット物質５はまた、セラミック封止ボタ
ン３を発光管外囲器４に封着している。第１および２図
に示されるように、第３図に示される本発明の実施例は
、フィードスルー部材の少なくとも一部の全周の回りに
おいてフィードスルーおよびフリット物質間の封止界面
を中断するための手段を備えており、そしてこの手段は
、フィードスルーおよびフリット物質間においてフィー
ドスルーの周囲の一部の回りに配された被覆６より成る
。

フィードスルー部材の外表面上に配された被覆は、第３
図の断面図に示されるように、フィードスルー部材の周
囲の少なくとも一部の回りにおいてフィードスルーおよ
びフリット物質間の直接封止界面を中断する。第３図に
示される実施例においては、被覆は、さらに、フィード
スルー部材の封止領域からアーク管中に突出する部分上
に配されている。

本発明は、高圧金属蒸気放電ランプを約９００℃に等し
いかそれ以上の温度で動作せしめる充填物を包含するセ
ラミック発光管で使用するのに特に有用である。この温
度は、通常の）ＩＰＳランプの動作温度より高い。この
より高い温度としては、約９００℃ないし約１１００°
Ｃの温度が含まれる。これまで、このような高温度で動
作する高圧形式の従来態様で製造された高圧金属蒸気放
電ランプは、ランプ故障をもたらす種々の望ましくない
反応を受ける。

本発明の研究に依ると、アルミニウム、カルシウム、マ
グネシウム、バリウムおよび硼素の酸化物より成る封止
用物質（本明細書においてフリット物質またはフリット
としても言及される）が、ニオブフィートスル一部材と
反応して、３つの反応帯域、すなわち（１）カルシウム
アルミニウムニオブ酸化物（フリットの隣）、（２）ニ
オブ硼化物、および（３）カルシウムマグネシウムニオ
ブ酸化物（フィードスルー部材に隣接してそれから誘導
される）を形成することが示された。シールの破損は、
後者の２Ｎを接合する貧弱な結合界面に生ずると思われ
る。硼化物は、酸素をフィードスルー物質に供給してこ
れを酸化する原因となると思われるシール成分である。

本発明の研究に依ると、硼素の不存在の場合、フリット
のアルミナおよびアルカリ土類金属酸化物成分は、フィ
ートスルー物質により還元されることがあることが示さ
れた。このアルミナの損失は、封止用物質の他の成分の
蒸発と相俟って、界面にギャップを生じ、これが気密が
損なわれるまで成長すると思われる。この節に記述され
る結論は、本発明の基礎にある理論を表わすものであり
、本発明の技術思想に限定を加えるものではない。

本発明は、封止前に４５．６％のＡｌ２Ｏ３，３９，０
％のＣＡｏ、　５．２％のＭｇＯおよび１．６％のＢ２
Ｏ３を含む封止用フリット物質（以下においてＦ型フリ
ットとして言及される）、または封止前に４７．０％の
Ａｌ２Ｏ３，３７，０％のＣａＯ，および１６．０％の
ＢａＯを含む封止用フリット物質（以下においてＧ型フ
リットとして言及される）を含む発光管に特に有用であ
る。上述の組成において言及されるパーセントは、重量
パーセントを表わす。シール形成温度に曝された後、完
成されたシールの組成はアルミナに富んでいる。

以下の実施例は、当業者が本発明をより明瞭に理解する
ことを可能にするためにに記載するものである。

［実施例１］フィードスルー部材の内端部（インリードとしても言及
される）上に約１００マイクロメータの厚さを有するモ
リブデン被覆を備えるセラミック発光管を、１５０ｍｇ
のＴＩ、３０ｍｇのＣｄおよび４０トルのＡｒより成る
充填物で満たし、Ｆ型フリットで封止した。この発光管
を、チューブ型の炉内において排気石英管内に配置し、
発光管をシールの一方が９４０℃に維持され、他方が９
６０℃に維持されるように加熱した。その温度で１５１
４時間で充填物の漏洩が観察された（この期間中、２２
回、発光管は室温に冷却され、上述の温度に再加熱され
た）。

４本の対照発光管を製造し、上述の態様と類似の態様で
試験した。ただし、対照試験の発光管はインリード上に
モリブデン被覆を備えなかった。

対照発光管は、平均はんの１２０時間の試験の後充填物
を漏洩し始めた。３００時間の後、全対照発光管は、そ
の金属充填物の少なくとも２０％を失った。

［実施例２］７本の発光管を含む第２の一連の実験を実施した。発光
管の内の４本は、第３図に示されるように、フィードス
ルー部材にプラズマ噴霧モリブデン被覆を被着したもの
であった。この実験において被着された被覆は、約１０
０マイクロメータの被覆厚を有した。残りの３本の発光
管はフィードスルー上に被覆を含まなかった。発光管は
、０．３ｍｇのＮａ、　８．８ｍｇのＨｇ、　８２ｍｇ
のＣｄおよび１６ｍｇのＴ１より成る充填物を４０トル
（５，３ＫＰａ）のキセノン始動ガスとともに含んだ。

発光管は、９．８ｍｍの内径、ｌ　１．７ｍｍの外径お
よび５４ｍｍのキャビティー長であった。ランプは、公
称２５０Ｗで、標準の）ＩＰＳバラストを使用して動作
させることができた。発光管の端部は、シールの温度を
９５０℃〜１０００℃に上昇させるためすべて熱絶縁物
質で囲んだ。

未被覆のニオブフィードスルーを有する発光管の１つは
、４４０時間で漏洩した。外囲器は金属充填物でメツキ
され、発光管内にあった始動ガスを含んだ。この観察が
なされた時点において、被覆インリードをもつランプの
１つを落し、破壊した。このランプの外囲器は、透明で
あると観察された。

５００時間にて、残りの２つの対照は、その外部外囲器
がメツキされ、ランプとして使用できなかった。第３図
に示されるようにフィードスルー部材上にモリブデン被
覆を有する本発明に従う発光管は、透明であるか非常に
薄い褐色化を生じた。

これらのランプのエージングは継続して、外囲器の内壁
の黒化を徐々に増すが、これらのランプは、２０３５時
間、２０８０時間および２８７９時間まで、外囲器のく
すんだメツキと始動ガスの漏洩によって特徴づけられる
ところの使用不能状態に至らなかった・［実施例３］第３図に示されるようなフィードスルー部材上にモリブ
デン被覆を備える３本のランプおよび３本の対照ランプ
を含む第３の一連の実験を実施した。この第３の一連の
実験において使用されるランプは、実施例２において記
述したランプと同様に製造された。ただし、モリブデン
被覆を有するランプの１つは、そのナトリウムおよび水
銀含有量がそれぞれ０．６ｍｇおよび１１ｍｇに増され
た。

１２００時間で、対照の２つは、外部外囲器の内面上に
金屑の厚いメツキを示し、他の対照は軽い黒化を示し、
他方本発明に従う全ランプは、はんの軽い黒化を示すの
みであった。

［実施例４］実施例２に記載される方法と類似の方法で製造したラン
プを使用して第４の一連の実験を実施した。ただし、本
発明を使用するランプにおいて、モリブデン被覆は、第
１図に例示されるようにインサー］・ボタンに相対して
のみ被着した。この−連の実験は、ニオブ上にアルミニ
ウム被覆を有する６本の発光管、モリブデン被覆を有す
る４本の発光管および４本の対照（すなわちフィードス
ルー部材上に被覆を有さない）を含んだ。１４００時間
まで、すべての対照ランプは漏洩してしまった。

フィードスルー部在上にアルミナ被覆を有するすべての
ランプも、発光管からの充填ガスの漏洩を示した。モリ
ブデン被覆を含むランプの１つは、充填ガスの発光管か
ら外部外囲器内への漏洩を示した。

上述の試験において、被覆はプラズマ噴霧によって被着
された。フィードスルー部材上に被覆を備え、この一連
の実験で失敗したランプの分析によると、各側における
破損はモノリシック接合の破損により生じたことが示さ
れた。フィードスルー部材の被覆部分を取り巻くシール
の劣化の証拠はなかった。しかしながら、直接的フリッ
ト物質−フィードスルー部材界面にて反応反応が起きた
。この破損は、気密端部ボタンで排除し得ると思われる
。

［実施例５コ実施例２に記述されるのと同様の方法で製造されたラン
プを含む一連の実験を実施した。ただし、発光管のチュ
ーブ寸法は、内径１０．３ｍｍ、外径１２、３ｍｍそし
てキャビティー長５７ｍｍと若干増大された。モリブデ
ン被覆は、真空蒸着により被着され、それによりプラズ
マ噴霧を使用して形成されたよりも薄い被覆を生じた。

この−組の実験においては、全フィードスルー部材を被
覆した（第２図に示されるように）。この一連の実験に
おいて試験されたすべてのランプは、フィードスルー部
材の全外表面上に被覆を含んだ。この実験においては、
対照ランプは作らず、試験しなかった。この一連の実験
において製造試験された６個のランプのうち、４個は、
外部外囲器に若干の黒化を生ずるだけで６０００時間生
き延びた。失敗した２個のランプは、約２マイクロメー
タの厚さを有する被覆を備えて生き残ったランプに比し
て、薄い被覆すなわち約１マイクロメータの被覆を有し
た。失敗した発光管のシールの分析から、ニオブの被覆
中への拡散が示された。

上述の例に記述される本発明の実施例において、フィー
ドスルー部材−フリット界面は、モリブデンより成る被
覆の使用によってフィードスルーの少なくとも一部の全
周の回りで中断された。

他の物質の被覆でも、被覆の割れや分離を生じないよう
に、セラミック発光管部品や、封止用フリット物質や、
フィードスルー部材の熱膨張係数に適合し得る熱膨張係
数を有し、ニオブよりも封止用フリット物質と反応性が
低く、ランプ動作温度にて被固中断部が妥協しない程度
にフィードスルーとの反応に不活性である物質ならば、
この物質の被覆をモリブデンの代わりに使用できる。被
覆物質は、ランプ動作特性、例えば電圧、色特性、効率
等が悪影響を受けない程度に、充填ガスの成分と反応し
ないのが好ましい。この被覆物質は、好ましくは、Ｉ、
　０００℃にて０．１トル以下の蒸気圧、および１．０
００℃より高い融点を有するのが好ましい。例えばタン
グステンおよびイリジウムを含むこの種金属の例も、有
効であろう。被覆の厚さは、少なくとも約２マイクロメ
ータの厚さを有するように制御されねばならない。被覆
の厚さは、被覆および隣接する発光管部品の熱膨張係数
の不整合が被覆の割れや分離を生じさせるような厚さよ
りも薄いのが好ましい。最も好ましくは、被覆の厚さは
、約２〜約１５０マイクロメータである。

本発明の発光管は、高圧ナトリウム形式、高圧混合金属
蒸気形式または高圧メタルハライド形式の高圧金属蒸気
放電ランプで使用できる。これらの種々の形式のランプ
の構造の詳細は、当業者に十分に周知である。

第４図は、本発明を応用し得る高圧金属蒸気放電ランプ
の１例を示している。ランプ５１は、例えば硼珪酸塩ガ
ラスのような排気された外部ガラス質外囲器で、ランプ
を電源（図示せず）と電気的に接続する手段、例λば端
子５４を有するランプ口金５３を備える外囲器５２に支
持された発光管５９を備える。導電線６２．６３が、内
部からガラス外囲器の外部への接続を提供するように、
外部外囲器内に封止されこれを貫通している。ナトリウ
ム、水銀および希ガスを含む充填物を包含する発光管５
９が、従来周知の態様で金属フレームのような支持手段
５８により外部外囲器５２内に支持されている。希ガス
は、始動ガスとして働き、水銀は、ランプのガス圧力お
よび動作電圧を実際的レベルにまで高めるための緩衝ガ
スとして働く、熱保存手段５５．５６が、電極（図示せ
ず）の近傍において、発光管５９の端部を囲んでおり、
その点における発光管の中心からの熱差を減するように
できる。

発光管の各端部は、フィードスルー部材の少なくとも一
部の全周の回りにおいてフィードスルー部材およびフリ
ット部材間の封止界面を中断するための手段を備えてい
る。シールは、溶融（ないし溶解）ガラスセラミックフ
リットのような溶融封止用物質より成る封止手段から形
成される。

封止用フリット物質は、高圧金属蒸気放電ランプに対す
る発光管の製造に普通使用できる封止用フリット物質の
任意のもの、例えば、Ａｌ２Ｏ５，ＣａＯおよびＢａＯ
を、ＳｒＯ，ＹＪｓ、　ＭｇＯ，ＬａｚＯ＊および／ま
たはＢ２Ｏ３の置換物または添加物とともに含むアルカ
リ土類金属を基材とする封止用物質とし得る。

本発明に従う高圧金属蒸気放電ランプは、飽和形式でも
不飽和形式でもよい。高圧ナトリウムランプに添加する
に必要なナトリウムおよび水銀の量は、飽和または不飽
和いずれの形式でも、当技術の精通したものに周知であ
る。

大抵の高圧ナトリウム放電ランプは、任意の位置で動作
し得る。動作位置は、光出力に実質的な影響を及ぼさな
い、高圧ナトリウム放電ランプは、さらに、光源のルミ
ナスサイズを増しあるいは光源の輝度を減するため、外
被の内側に拡散被覆を備えてもよい。外部外囲器はさら
に、ゲッタ６０．６１を備えてもよい。

以上本発明を好ましい実施例について説明したが、当技
術に精通したものであれば、本発明の技術思想から逸脱
することなく種々の変化変更をなし得ることは明らかで
あろう。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の発光管の端部構造の好ましい実施
例の概略断面図、第４図は高圧金属蒸気放電ランプの構
造の構造の１例を示す一部断面の正面図である。１　：２　：５　：６　：５２　：５３　：５４　：５９　：フィードスルー部材電極シールボタン発光管外囲器フリット物質被覆ランプ外部外囲器または外被ランプ口金端子発光管６３　　導電線

Claims

【特許請求の範囲】

（１）セラミック発光管外囲器と、該外囲器内に配され
た化学的充填材と、前記外囲器の各端部に配置され、フ
ィードスルー部材を受用するための孔を有する封止ボタ
ンと、突出する電極を備えており、該電極が前記外囲器
中に突出するように、前記シールボタン孔を貫通して配
向された管状のフィードスルー部材と、前記封止ボタン
を前記外囲器の端部中に、そして前記フィードスルー部
材を前記封止ボタン中に封止するフリット物質と、前記
フィードスルー部材の少なくとも一部の全周の回りにお
いて前記フィードスルー部材および前記フリット物質間
の封止界面を中断するための手段とを備えることを特徴
とする高圧金属蒸気放電ランプ用発光管。
（２）前記のフィードスルー部材の少なくとも一部の全
周の回りにおいて前記フィードスルー部材および前記フ
リット物質間の封止界面を中断するための手段が、前記
フィードスルー部材の全周の回りに配された被覆より成
る特許請求の範囲第１項記載の発光管。
（３）前記充填材が、ナトリウム、水銀および始動ガス
を含む特許請求の範囲第１項記載の発光管。
（４）前記充填材が、ナトリウム、水銀、始動ガス、お
よび放射性元素種を含む特許請求の範囲第１項記載の発
光管。
（５）前記充填材が、水銀、メタルハライド添加材およ
び始動ガスを含む特許請求の範囲第１項記載の発光管。
（６）前記被覆がナトリウムより成る特許請求の範囲第
２項記載の発光管。
（７）前記被覆が、前記ランプ動作中前記フリット物質
、フィードスルー部材および充填ガス成分との反応に対
して不活性であり、前記フィードスルー部材およびフリ
ット物質の熱膨張特性に適応した熱膨張特性を有する物
質より成る特許請求の範囲第２項記載の発光管。
（８）前記被覆が、少なくとも約２マイクロメータで、
かつ前記被覆の熱膨張係数と前記封止用フリット物質お
よびフィードスルー部材の熱膨張係数との不整合が被覆
に破損を引き起こすような厚さより大きくない厚さを有
する特許請求の範囲第２項記載の発光管。
（９）前記被覆がモリブデンより成る特許請求の範囲第
８項記載の発光管
（１０）前記被覆の厚さが、約２〜約１５０マイクロメ
ータである特許請求の範囲第９項記載の発光管。
（１１）前記フリット物質が、封止前に、Ａｌ＿２Ｏ＿
３、ＣａＯ、ＢａＯ、ＭｇＯおよびＢ＿２Ｏ＿３を含む
特許請求の範囲第２項記載の発光管。
（１２）前記フリット物質が、封止前に、４５．６％の
Ａｌ＿１Ｏ＿３、３９．０％のＣａＯ、８．６％のＢａ
Ｏ、５．２％のＭｇＯおよび１．６％のＢ＿２Ｏ＿３を
含む特許請求の範囲第１１項記載の発光管。
（１３）前記フリット物質が、封止前に、Ａｌ＿２Ｏ＿
３、ＣａＯ、およびＢａＯを含む特許請求の範囲第２項
記載の発光管。
（１４）前記フリット物質が、封止前に、４７．０％の
Ａｌ＿２Ｏ＿３、３７．０％のＣａＯおよび１６．０の
ＢａＯを含む特許請求の範囲第１３項記載の発光管。
（１５）ガラス外被内に封止され該外被を貫通する導電
線を有し、該各導電線が電極に接続されるガラス外被と
、該ガラス外被内に取り付けられる発光管を備え、該発
光管が、管状セラミック外囲器と、該外囲器内に配され
た化学的充填材と、前記外囲器の各端部に配置され、フ
ィードスルー部材を受用するための孔を有する封止ボタ
ンと、突出する電極を備えており、該電極が前記管状セ
ラミック外囲器中に突出するように、前記封止ボタン孔
を貫通して配向されたフィードスルー部材と、前記封止
ボタンを前記外囲器の端部に、そして前記フィードスル
ー部材を前記封止ボタン中に封止するフリット物質と、
前記フィードスルー部材の少なくとも一部の全周の回り
において前記フィードスルー部材および前記フリット物
質間の封止界面を中断するための手段と、ランプ口金と
を備えることを特徴とする高圧金属蒸気放電ランプ。
（１６）セラミック発光管外囲器と、前記外囲器内の化
学充填材と、突出する電極を備えており、該電極が発光
管中に突出するように、前記発光管外囲器の端部中に封
止されたフィードスルー部材と、前記発光管外囲器を封
止するための手段と、前記フィードスルー部材の少なく
とも一部の全周の回りにおいて前記フィードスルー部材
および前記フリット物質間の封止界面を中断するための
手段とを備えることを特徴とする高圧金属蒸気放電ラン
プ用発光管。