JPH0527941B2 - - Google Patents
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- JPH0527941B2 JPH0527941B2 JP22372085A JP22372085A JPH0527941B2 JP H0527941 B2 JPH0527941 B2 JP H0527941B2 JP 22372085 A JP22372085 A JP 22372085A JP 22372085 A JP22372085 A JP 22372085A JP H0527941 B2 JPH0527941 B2 JP H0527941B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sodium
- lamp
- electrode
- vapor pressure
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Discharge Lamp (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、不飽和蒸気圧形特性を有する高圧
ナトリウムランプに使用する電極の改良に関する
ものであり、更に詳細には、これら電極に塗布さ
れる電子放射物質の改良に関するものである。 〔従来技術〕 一般に、飽和蒸気圧形の高圧ナトリウムランプ
においては、ランプ動程中のナトリウムの消失を
補償するために、発光に寄与する量よりも過剰の
量のナトリウム及び水銀が発光管内に封入されて
いる。これら過剰の量のナトリウム及び水銀は発
光管内の最冷部でアマルガムを生成している。し
たがつて発光管内の蒸気圧は、最冷部の温度及び
アマルガム組成比の変化により影響されるという
問題点がある。更にこのような飽和蒸気圧形の高
圧ナトリウムランプは、ランプ動程中にランプ電
圧が上昇し、最後には立ち消えてしまうという欠
点がある。 一方、封入ナトリウム及び水銀の量を限定し、
点灯中に封入ナトリウム及び水銀が全て蒸発気化
した状態となる、いわゆる不飽和蒸気圧形の高圧
ナトリウムランプは、最冷部の温度が変化して
も、発光管内の蒸気圧は殆ど変化しないようにな
つており、ランプ点灯時、ランプ電圧が安定して
いるものであることは既に知られている。しか
し、このような不飽和蒸気圧形の高圧ナトリウム
ランプにおいては、封入されるナトリウムの量が
微量であるため、ナトリウムが僅か消失してもラ
ンプ電圧に対して重大な影響を及ぼす。すなわち
ナトリウムの消失に伴い、ランプ電圧が徐々に下
降するという問題点がある。 このナトリウムの消失の主な原因が、ランプの
始動時及び点灯時に電極から放出されるガス、特
に酸素であることは従来から知られている。 ところで高圧ナトリウムランプの電極構成材料
としては、従来からタングステン等の高融点金属
が使用されているが、タングステンのみでは高温
度においても充分な電子放射を与えることは困難
であるので、通常、電子放射特性の優れた金属酸
化物を用いて電子放射性を補つている。 かかる電子放射性金属酸化物としては、通常、
バリウム、カルシウム等のアルカリ土類金属酸化
物、あるいは酸化トリウム等が用いられている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで上記のような金属酸化物を用いた電極
では、ランプの動作中の電極温度は、先端で約
1700℃となり末端に向かつて次第に低くなつてい
る。点灯動作中に上記の金属酸化物を主体とする
電子放射物質（エミツター）は、先端に近い部分
から徐々に蒸発飛散し、発光管の内面に付着す
る。この発光管内面への電子放射物質の付着量が
多くなると、光束の低下の大きな原因となる。 このような問題点の対策として、従来、電極芯
棒に巻回するタングステンコイルを二重コイルに
形成して、内コイルと電極芯棒との間に電子放射
物質を密に充填して、外コイルの表面には電子放
射物質を極力露出させない構造をとり、電子放射
物質の蒸発を抑制する方法などが知られている。 しかしながら、上記のようなアルカリ土類金属
酸化物は電子放射性は優れているが、高温度で蒸
気圧が比較的高く、コイル中に充填した該酸化物
の蒸発を完全に抑えることは困難である。また、
アルカリ土類金属を含む酸化物、あるいは酸化タ
ングステンとの複合酸化物等は、約1300°前後で
一部が分解蒸発し、遊離したアルカリ土類金属、
アルカリ土類金属酸化物、及び酸素等を放出す
る。 これらの分解した蒸発成分の中で、特に酸素は
ナトリウムと反応して蒸気圧の低い安定な化合物
を生成する。 このナトリウムの酸化物の生成が、発光管内に
おけるナトリウム消失の主な原因の一つであり、
特に不飽和蒸気圧形の高圧ナトリウムランプにお
いては、このナトリウムの酸化物の生成によるナ
トリウム消失が極力抑制されることが必須であ
る。 このナトリウム酸化物の生成によるナトリウム
消失を抑制することは、上記不飽和蒸気圧形の高
圧ナトリウムランプのみならず、点灯中に封入量
の全部ではなく80％以上が蒸発する程度のナトリ
ウムアマルガムを封入した高圧ナトリウムランプ
に対しても必要な要件である。すなわち、点灯中
に封入量の80％以上が蒸発する程度のナトリウム
アマルガムが封入されている場合には、アマルガ
ムの組成比が不飽和形のランプと同様であると、
飽和蒸気圧形特性ではなく、不飽和蒸気圧形特性
を示すものであり、しかも微量のナトリウム消失
によりランプ特性に大きな影響を与える点では不
飽和蒸気圧形のランプと同等であるから、封入量
の全部ではなく80％以上が蒸発する程度の量のナ
トリウムアマルガムが封入されている不飽和蒸気
圧形特性をもつ高圧ナトリウムランプにおいて
も、ナトリウム消失を抑制することは同様に必須
要件となるものである。 なお、酸化トリウムは、高融点を有すると同時
に、比較的小さい仕事関数を有するため、電子放
射物質として使用されている。しかし、酸化トリ
ウムは放射性同位元素の酸化物であるため、放射
性物質取扱基準に準じた取り扱いをしなければな
らず、作業性の点で多くの問題があり、現在は電
子放射物質として次第に使用されない方向になつ
ている。 本発明は、従来の不飽和蒸気圧形特性を有する
高圧ナトリウムランプの発光管の電極に塗布され
る電子放射物質の上記問題点を解消するためなさ
れたもので、ナトリウムと反応する物質を放出し
にくく、したがつてランプ動程中のランプ電圧降
下を軽減し、且つ放電の始動を困難にすることの
ない電子放射物質を設けた不飽和蒸気圧形特性を
もつ高圧ナトリウムランプ用電極を提供すること
を目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段及び作用〕 本発明は、上記問題点を解決するために種々の
実験を行い検討を加えた結果、電極の電子放射物
質として、重量比において、80〜95％の酸化イツ
トリウム（Y2O3）と、５〜20％のタングステン
酸バリウムカルシウム（Ba2CaWO6）との混合
物を用いるようにしたものである。 上記構成の混合物を電子放射物質として用いる
ことにより、放電の始動を困難にすることなく、
ナトリウム消失によるランプ電圧降下を軽減する
ことができ、ランプの長寿命化を計ることが可能
となる。 〔実施例〕 以下実施例について説明するが、実施例の説明
に先立ち、実施例と比較するための従来例を説明
する。 対比するための従来例による電極を作成するに
は、まずニトロセルローズラツカー及び酢酸ブチ
ル中に懸濁されたタングステン酸バリウムカルシ
ウム（Ba2CaWO6）からなる懸濁液を作成する。
電極構成部材としては、第１図に示すように、電
極芯棒１の外周に接して二重コイル２を配設し、
更にその外側に一重コイル３を配設した極く一般
的な360ワツトの高圧ナトリウムランプ用電極構
成部材を使用する。なお、電極芯棒１の先端は、
コイルの最先端より1.0mm突出させている。この
電極構成部材を前記懸濁液に浸漬して電子放射物
質４を塗布し、乾燥させた後、外側コイル３の表
面の電子放射物質４を除去する。その後、約1350
〜1600℃の弱還元性雰囲気炉中で焼成し固着させ
て電極を構成した。 次に本発明の実施例について説明する。電子放
射物質としては、前記タングステン酸バリウムカ
ルシウム（Ba2CaWO6）の他に、酸化イツトリ
ウム（Y2O3）を種々の割合で混合し、これらを
同じく第１図に示すような電極構成部材に、従来
例と同様にして塗布固着させ、種々の混合率の電
子放射物質を設けた種々の電極を作成した。 第２図は、上記のようにして作成された電極を
組み込んだ360ワツトの高圧ナトリウムランプ用
の発光管を示す。図において、５は多結晶アルミ
ナ製の発光管本体であり、該発光管本体５の両端
部には電極６ａ，６ｂを具備した導電性の耐熱金
属管７ａ，７ｂを配置し、該金属管７ａ，７ｂと
発光管５との間隙は、シーリングフリツトにより
気密に封止されている。 そして、このような構造の発光管中には、ラン
プ動作時に全て蒸発しうる量のナトリウム0.06mg
及び水銀5.5mgと、始動用補助ガスとしてキセノ
ン150Torrが封入されており、いわゆる不飽和蒸
気圧形の状態となつている。 次にこれらの発光管を外球（図示せず）に収納
して、400W高圧水銀灯用安定器で、加速試験と
して30分点灯−15分消灯の点滅動作を行い、初期
時と3000回点滅動作後の始動時間及びランプ電圧
降下を測定した。 第１表に電子放射物質の組成及び混合モル比と
測定結果を示す。なお、いずれの電極も、電子放
射物質の塗布量は約２mgである。
ナトリウムランプに使用する電極の改良に関する
ものであり、更に詳細には、これら電極に塗布さ
れる電子放射物質の改良に関するものである。 〔従来技術〕 一般に、飽和蒸気圧形の高圧ナトリウムランプ
においては、ランプ動程中のナトリウムの消失を
補償するために、発光に寄与する量よりも過剰の
量のナトリウム及び水銀が発光管内に封入されて
いる。これら過剰の量のナトリウム及び水銀は発
光管内の最冷部でアマルガムを生成している。し
たがつて発光管内の蒸気圧は、最冷部の温度及び
アマルガム組成比の変化により影響されるという
問題点がある。更にこのような飽和蒸気圧形の高
圧ナトリウムランプは、ランプ動程中にランプ電
圧が上昇し、最後には立ち消えてしまうという欠
点がある。 一方、封入ナトリウム及び水銀の量を限定し、
点灯中に封入ナトリウム及び水銀が全て蒸発気化
した状態となる、いわゆる不飽和蒸気圧形の高圧
ナトリウムランプは、最冷部の温度が変化して
も、発光管内の蒸気圧は殆ど変化しないようにな
つており、ランプ点灯時、ランプ電圧が安定して
いるものであることは既に知られている。しか
し、このような不飽和蒸気圧形の高圧ナトリウム
ランプにおいては、封入されるナトリウムの量が
微量であるため、ナトリウムが僅か消失してもラ
ンプ電圧に対して重大な影響を及ぼす。すなわち
ナトリウムの消失に伴い、ランプ電圧が徐々に下
降するという問題点がある。 このナトリウムの消失の主な原因が、ランプの
始動時及び点灯時に電極から放出されるガス、特
に酸素であることは従来から知られている。 ところで高圧ナトリウムランプの電極構成材料
としては、従来からタングステン等の高融点金属
が使用されているが、タングステンのみでは高温
度においても充分な電子放射を与えることは困難
であるので、通常、電子放射特性の優れた金属酸
化物を用いて電子放射性を補つている。 かかる電子放射性金属酸化物としては、通常、
バリウム、カルシウム等のアルカリ土類金属酸化
物、あるいは酸化トリウム等が用いられている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで上記のような金属酸化物を用いた電極
では、ランプの動作中の電極温度は、先端で約
1700℃となり末端に向かつて次第に低くなつてい
る。点灯動作中に上記の金属酸化物を主体とする
電子放射物質（エミツター）は、先端に近い部分
から徐々に蒸発飛散し、発光管の内面に付着す
る。この発光管内面への電子放射物質の付着量が
多くなると、光束の低下の大きな原因となる。 このような問題点の対策として、従来、電極芯
棒に巻回するタングステンコイルを二重コイルに
形成して、内コイルと電極芯棒との間に電子放射
物質を密に充填して、外コイルの表面には電子放
射物質を極力露出させない構造をとり、電子放射
物質の蒸発を抑制する方法などが知られている。 しかしながら、上記のようなアルカリ土類金属
酸化物は電子放射性は優れているが、高温度で蒸
気圧が比較的高く、コイル中に充填した該酸化物
の蒸発を完全に抑えることは困難である。また、
アルカリ土類金属を含む酸化物、あるいは酸化タ
ングステンとの複合酸化物等は、約1300°前後で
一部が分解蒸発し、遊離したアルカリ土類金属、
アルカリ土類金属酸化物、及び酸素等を放出す
る。 これらの分解した蒸発成分の中で、特に酸素は
ナトリウムと反応して蒸気圧の低い安定な化合物
を生成する。 このナトリウムの酸化物の生成が、発光管内に
おけるナトリウム消失の主な原因の一つであり、
特に不飽和蒸気圧形の高圧ナトリウムランプにお
いては、このナトリウムの酸化物の生成によるナ
トリウム消失が極力抑制されることが必須であ
る。 このナトリウム酸化物の生成によるナトリウム
消失を抑制することは、上記不飽和蒸気圧形の高
圧ナトリウムランプのみならず、点灯中に封入量
の全部ではなく80％以上が蒸発する程度のナトリ
ウムアマルガムを封入した高圧ナトリウムランプ
に対しても必要な要件である。すなわち、点灯中
に封入量の80％以上が蒸発する程度のナトリウム
アマルガムが封入されている場合には、アマルガ
ムの組成比が不飽和形のランプと同様であると、
飽和蒸気圧形特性ではなく、不飽和蒸気圧形特性
を示すものであり、しかも微量のナトリウム消失
によりランプ特性に大きな影響を与える点では不
飽和蒸気圧形のランプと同等であるから、封入量
の全部ではなく80％以上が蒸発する程度の量のナ
トリウムアマルガムが封入されている不飽和蒸気
圧形特性をもつ高圧ナトリウムランプにおいて
も、ナトリウム消失を抑制することは同様に必須
要件となるものである。 なお、酸化トリウムは、高融点を有すると同時
に、比較的小さい仕事関数を有するため、電子放
射物質として使用されている。しかし、酸化トリ
ウムは放射性同位元素の酸化物であるため、放射
性物質取扱基準に準じた取り扱いをしなければな
らず、作業性の点で多くの問題があり、現在は電
子放射物質として次第に使用されない方向になつ
ている。 本発明は、従来の不飽和蒸気圧形特性を有する
高圧ナトリウムランプの発光管の電極に塗布され
る電子放射物質の上記問題点を解消するためなさ
れたもので、ナトリウムと反応する物質を放出し
にくく、したがつてランプ動程中のランプ電圧降
下を軽減し、且つ放電の始動を困難にすることの
ない電子放射物質を設けた不飽和蒸気圧形特性を
もつ高圧ナトリウムランプ用電極を提供すること
を目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段及び作用〕 本発明は、上記問題点を解決するために種々の
実験を行い検討を加えた結果、電極の電子放射物
質として、重量比において、80〜95％の酸化イツ
トリウム（Y2O3）と、５〜20％のタングステン
酸バリウムカルシウム（Ba2CaWO6）との混合
物を用いるようにしたものである。 上記構成の混合物を電子放射物質として用いる
ことにより、放電の始動を困難にすることなく、
ナトリウム消失によるランプ電圧降下を軽減する
ことができ、ランプの長寿命化を計ることが可能
となる。 〔実施例〕 以下実施例について説明するが、実施例の説明
に先立ち、実施例と比較するための従来例を説明
する。 対比するための従来例による電極を作成するに
は、まずニトロセルローズラツカー及び酢酸ブチ
ル中に懸濁されたタングステン酸バリウムカルシ
ウム（Ba2CaWO6）からなる懸濁液を作成する。
電極構成部材としては、第１図に示すように、電
極芯棒１の外周に接して二重コイル２を配設し、
更にその外側に一重コイル３を配設した極く一般
的な360ワツトの高圧ナトリウムランプ用電極構
成部材を使用する。なお、電極芯棒１の先端は、
コイルの最先端より1.0mm突出させている。この
電極構成部材を前記懸濁液に浸漬して電子放射物
質４を塗布し、乾燥させた後、外側コイル３の表
面の電子放射物質４を除去する。その後、約1350
〜1600℃の弱還元性雰囲気炉中で焼成し固着させ
て電極を構成した。 次に本発明の実施例について説明する。電子放
射物質としては、前記タングステン酸バリウムカ
ルシウム（Ba2CaWO6）の他に、酸化イツトリ
ウム（Y2O3）を種々の割合で混合し、これらを
同じく第１図に示すような電極構成部材に、従来
例と同様にして塗布固着させ、種々の混合率の電
子放射物質を設けた種々の電極を作成した。 第２図は、上記のようにして作成された電極を
組み込んだ360ワツトの高圧ナトリウムランプ用
の発光管を示す。図において、５は多結晶アルミ
ナ製の発光管本体であり、該発光管本体５の両端
部には電極６ａ，６ｂを具備した導電性の耐熱金
属管７ａ，７ｂを配置し、該金属管７ａ，７ｂと
発光管５との間隙は、シーリングフリツトにより
気密に封止されている。 そして、このような構造の発光管中には、ラン
プ動作時に全て蒸発しうる量のナトリウム0.06mg
及び水銀5.5mgと、始動用補助ガスとしてキセノ
ン150Torrが封入されており、いわゆる不飽和蒸
気圧形の状態となつている。 次にこれらの発光管を外球（図示せず）に収納
して、400W高圧水銀灯用安定器で、加速試験と
して30分点灯−15分消灯の点滅動作を行い、初期
時と3000回点滅動作後の始動時間及びランプ電圧
降下を測定した。 第１表に電子放射物質の組成及び混合モル比と
測定結果を示す。なお、いずれの電極も、電子放
射物質の塗布量は約２mgである。
以上実施例に基づいて詳細に説明したように、
本発明は、発光管内部にキセノンガス、水銀と共
に微量のナトリウムが封入された不飽和蒸気圧形
特性を有する高圧ナトリウムランプにおいて、重
量比で80〜95％の酸化イツトリウムと、５〜20％
のタングステン酸バリウムカルシウムとからなる
電子放射物質を塗布して電極を構成したので、放
電の始動を困難にすることなしに、ナトリウム消
失によるランプ電圧降下を軽減することができ、
ランプ寿命を改善することができる。 また、電子放射物質として用いる酸化イツトリ
ウムとタングステン酸バリウムカルシウムは人体
に無害であるので、その取り扱いが容易であり、
ランプの製造工程を容易且つ確実なものにするこ
とができるという効果も得られる。
本発明は、発光管内部にキセノンガス、水銀と共
に微量のナトリウムが封入された不飽和蒸気圧形
特性を有する高圧ナトリウムランプにおいて、重
量比で80〜95％の酸化イツトリウムと、５〜20％
のタングステン酸バリウムカルシウムとからなる
電子放射物質を塗布して電極を構成したので、放
電の始動を困難にすることなしに、ナトリウム消
失によるランプ電圧降下を軽減することができ、
ランプ寿命を改善することができる。 また、電子放射物質として用いる酸化イツトリ
ウムとタングステン酸バリウムカルシウムは人体
に無害であるので、その取り扱いが容易であり、
ランプの製造工程を容易且つ確実なものにするこ
とができるという効果も得られる。
第１図は、高圧ナトリウムランプ用電極の断面
図、第２図は、高圧ナトリウムランプの発光管の
平面図である。 図において、１は電極芯棒、２は内側二重コイ
ル、３は外側コイル、４は電子放射物質、５は発
光管、６ａ，６ｂは電極、７ａ，７ｂは導電性耐
熱金属管を示す。
図、第２図は、高圧ナトリウムランプの発光管の
平面図である。 図において、１は電極芯棒、２は内側二重コイ
ル、３は外側コイル、４は電子放射物質、５は発
光管、６ａ，６ｂは電極、７ａ，７ｂは導電性耐
熱金属管を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量比において、80〜95％の酸化イツトリウ
ム（Y2O3）と５〜20％のタングステン酸バリウ
ムカルシウム（Ba2CaWO6）との混合物を電子
放射物質として用いたことを特徴とする不飽和蒸
気圧形特性をもつ高圧ナトリウムランプ用電極。 ２ 上記不飽和蒸気圧形特性をもつ高圧ナトリウ
ムランプは、点灯動作中に全て蒸発する量のナト
リウムアマルガムが発光管中に封入されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高圧
ナトリウムランプ用電極。 ３ 上記不飽和蒸気圧形特性をもつ高圧ナトリウ
ムランプは、点灯動作中に完全に蒸発せず封入量
の80％以上が蒸発する量のナトリウムアマルガム
が発光管中に封入されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の高圧ナトリウムランプ
用電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22372085A JPS6286658A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 高圧ナトリウムランプ用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22372085A JPS6286658A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 高圧ナトリウムランプ用電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6286658A JPS6286658A (ja) | 1987-04-21 |
| JPH0527941B2 true JPH0527941B2 (ja) | 1993-04-22 |
Family
ID=16802619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22372085A Granted JPS6286658A (ja) | 1985-10-09 | 1985-10-09 | 高圧ナトリウムランプ用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6286658A (ja) |
-
1985
- 1985-10-09 JP JP22372085A patent/JPS6286658A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6286658A (ja) | 1987-04-21 |
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