JPH06168704A - 電極材およびこれを用いた高圧放電灯 - Google Patents
電極材およびこれを用いた高圧放電灯Info
- Publication number
- JPH06168704A JPH06168704A JP31912392A JP31912392A JPH06168704A JP H06168704 A JPH06168704 A JP H06168704A JP 31912392 A JP31912392 A JP 31912392A JP 31912392 A JP31912392 A JP 31912392A JP H06168704 A JPH06168704 A JP H06168704A
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- JP
- Japan
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- arc tube
- discharge lamp
- sealing body
- pressure discharge
- yag
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- Pending
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】ＹＡＧ粒子と、タングステン、モリブデンなど
の金属成分との混合焼結体により封止体１を形成し、こ
の封止体１を用いて多結晶ＹＡＧからなる発光管２の端
部を封止して、高圧放電灯を構成する。 【効果】発光管２と封止体１の熱膨張係数が一致するこ
とから、高温時にも良好な封止構造とすることができ、
長期にわたって安定した特性をもった高圧放電灯を得る
ことができる。
の金属成分との混合焼結体により封止体１を形成し、こ
の封止体１を用いて多結晶ＹＡＧからなる発光管２の端
部を封止して、高圧放電灯を構成する。 【効果】発光管２と封止体１の熱膨張係数が一致するこ
とから、高温時にも良好な封止構造とすることができ、
長期にわたって安定した特性をもった高圧放電灯を得る
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧金属蒸気放電灯お
よびこれに用いる封止体に関するものである。
よびこれに用いる封止体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より広い場所の照明としては、高圧
水銀灯や高圧ナトリウムランプなどの高圧金属蒸気放電
灯が使用されている。また、最近では発光効率が高く演
色性に優れたメタルハライドランプが用いられている。
水銀灯や高圧ナトリウムランプなどの高圧金属蒸気放電
灯が使用されている。また、最近では発光効率が高く演
色性に優れたメタルハライドランプが用いられている。
【０００３】このメタルハライドランプは、図３に示す
ように、発光管１２の内部に水銀や希ガスとともに、適
切な数種の発光金属ハロゲン化物を封入し、発光管１２
の両端を導電性を持った封止体１１で封止したもので、
該封止体１１の内部側には放電電極１３が、外部側には
リード棒１４がそれぞれ取り付けられ、両放電電極１
３、１３間に放電させることで、発光させるようになっ
ている。
ように、発光管１２の内部に水銀や希ガスとともに、適
切な数種の発光金属ハロゲン化物を封入し、発光管１２
の両端を導電性を持った封止体１１で封止したもので、
該封止体１１の内部側には放電電極１３が、外部側には
リード棒１４がそれぞれ取り付けられ、両放電電極１
３、１３間に放電させることで、発光させるようになっ
ている。
【０００４】また、上記発光管１２の材質は、石英ガラ
ス、透光性多結晶アルミナ、単結晶サファイアなどが用
いられており、封止体１１としてはアルミナ（Ａｌ2 Ｏ
3 ）とタングステン（Ｗ）の複合体からなるサーメット
が用いられている（例えば特開昭５７−１５１１４８
号、特開昭５２−７１６９５号公報など参照）。
ス、透光性多結晶アルミナ、単結晶サファイアなどが用
いられており、封止体１１としてはアルミナ（Ａｌ2 Ｏ
3 ）とタングステン（Ｗ）の複合体からなるサーメット
が用いられている（例えば特開昭５７−１５１１４８
号、特開昭５２−７１６９５号公報など参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の高圧
放電灯において、発光管１２を石英ガラスで形成した場
合は、ハロゲン化物と反応してしまうために、限られた
発光金属ハロゲン化物しか封入できず、演色性に限りが
あり、しかも寿命も短いものであった。
放電灯において、発光管１２を石英ガラスで形成した場
合は、ハロゲン化物と反応してしまうために、限られた
発光金属ハロゲン化物しか封入できず、演色性に限りが
あり、しかも寿命も短いものであった。
【０００６】また、発光管１２を多結晶透光性アルミナ
で形成した場合は、直線透過率が３０％以下と透過率が
低く、放電灯として使用することが困難であった。
で形成した場合は、直線透過率が３０％以下と透過率が
低く、放電灯として使用することが困難であった。
【０００７】さらに、発光管１２を単結晶サファイアで
形成すると、透過率、寿命などは優れたものとできる
が、端部を封止することが極めて困難であり、また中央
が膨らんだような複雑な形状の発光管を製造できないな
どの問題点があった。
形成すると、透過率、寿命などは優れたものとできる
が、端部を封止することが極めて困難であり、また中央
が膨らんだような複雑な形状の発光管を製造できないな
どの問題点があった。
【０００８】このように、従来より、優れた特性を持っ
た発光管１２は得られていなかった。そこで、近年発光
管１２の材質として、イットリウム・アルミナ・ガーネ
ット（以下ＹＡＧという）の多結晶体を用いることが提
案されている（特開平４−２３３１５４号公報参照）
が、適切な封止体１１が得られていないため、実用化に
は至っていなかった。
た発光管１２は得られていなかった。そこで、近年発光
管１２の材質として、イットリウム・アルミナ・ガーネ
ット（以下ＹＡＧという）の多結晶体を用いることが提
案されている（特開平４−２３３１５４号公報参照）
が、適切な封止体１１が得られていないため、実用化に
は至っていなかった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記に鑑みて、本発明
は、ＹＡＧ粒子と、タングステン、モリブデンなどの金
属成分との混合焼結体により電極材を形成したものであ
る。
は、ＹＡＧ粒子と、タングステン、モリブデンなどの金
属成分との混合焼結体により電極材を形成したものであ
る。
【００１０】また、本発明は、上記電極材を用いて多結
晶ＹＡＧなどの透明体からなる発光管の端部を封止し、
高圧放電灯を構成したものである。
晶ＹＡＧなどの透明体からなる発光管の端部を封止し、
高圧放電灯を構成したものである。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例を説明する。
【００１２】図１（Ａ）に本発明の電極材を高圧放電灯
用の封止体に用いた例を示す。この封止体１は段部１ａ
をもった円柱状体で、両端面に互いに貫通しない孔１
ｂ、１ｃを形成してある。そして、この封止体１は、Ｙ
ＡＧ粒子とタングステン、モリブデンなどの金属成分と
の混合焼結体から成っている。該焼結体の結晶構造を図
２に示すように、ＹＡＧ粒子２１間の粒界に、各ＹＡＧ
粒子２１を覆うようにタングステン（Ｗ）やモリブデン
（Ｍｏ）などの金属相２２が存在し、この金属相２２は
互いに連結して、全体として導電性を示すようになって
いる。
用の封止体に用いた例を示す。この封止体１は段部１ａ
をもった円柱状体で、両端面に互いに貫通しない孔１
ｂ、１ｃを形成してある。そして、この封止体１は、Ｙ
ＡＧ粒子とタングステン、モリブデンなどの金属成分と
の混合焼結体から成っている。該焼結体の結晶構造を図
２に示すように、ＹＡＧ粒子２１間の粒界に、各ＹＡＧ
粒子２１を覆うようにタングステン（Ｗ）やモリブデン
（Ｍｏ）などの金属相２２が存在し、この金属相２２は
互いに連結して、全体として導電性を示すようになって
いる。
【００１３】次に、この封止体１を用いた高圧放電灯を
図１（Ｂ）に示す。ＹＡＧ多結晶体からなる円筒状の発
光管２の両端に、上記封止体１をガラスシール５で接合
し、この封止体１の内部側の孔１ｂには電極３を、外部
側の孔１ｃにはリード棒４をそれぞれ接合してある。な
お、この高圧放電灯の製造時には、予め発光管２の一方
端のみに封止体１を接合しておいて、発光管２の内部に
金属ハロゲン化物等を封入した後、もう一方端に封止体
１を接合するようになっている。
図１（Ｂ）に示す。ＹＡＧ多結晶体からなる円筒状の発
光管２の両端に、上記封止体１をガラスシール５で接合
し、この封止体１の内部側の孔１ｂには電極３を、外部
側の孔１ｃにはリード棒４をそれぞれ接合してある。な
お、この高圧放電灯の製造時には、予め発光管２の一方
端のみに封止体１を接合しておいて、発光管２の内部に
金属ハロゲン化物等を封入した後、もう一方端に封止体
１を接合するようになっている。
【００１４】このような放電灯は、封止体１が導電性を
有するため、両端のリード棒４、４間に通電すると電極
３、３間で放電し、発光させることができる。このと
き、リード棒４と電極３とは貫通しておらず、封止体１
と発光管２とはガラスシール５で接合されているため、
発光管２の内部を完全に気密に封止することができる。
また、封止体１は主成分がＹＡＧであるため、その熱膨
張係数がＹＡＧ多結晶体からなる発光管２に近く、高温
時でも優れた気密性を維持することができる。さらにＹ
ＡＧ多結晶体からなる発光管２は優れた透光性を有し、
複雑形状でも容易に製造できる。
有するため、両端のリード棒４、４間に通電すると電極
３、３間で放電し、発光させることができる。このと
き、リード棒４と電極３とは貫通しておらず、封止体１
と発光管２とはガラスシール５で接合されているため、
発光管２の内部を完全に気密に封止することができる。
また、封止体１は主成分がＹＡＧであるため、その熱膨
張係数がＹＡＧ多結晶体からなる発光管２に近く、高温
時でも優れた気密性を維持することができる。さらにＹ
ＡＧ多結晶体からなる発光管２は優れた透光性を有し、
複雑形状でも容易に製造できる。
【００１５】なお、上記実施例では発光管２をＹＡＧ多
結晶体で形成したものを示したが、サファイア、ガラス
などの透明体からなる発光管２に対しても、本発明の封
止体１を用いることができる。
結晶体で形成したものを示したが、サファイア、ガラス
などの透明体からなる発光管２に対しても、本発明の封
止体１を用いることができる。
【００１６】また、以上の実施例では、高圧放電灯用の
封止体として用いた例を示したが、本発明の電極材は導
電性を有し、耐食性、耐磨耗性等に優れた材質であるた
め、その他にもさまざまな用途に用いることができる。
封止体として用いた例を示したが、本発明の電極材は導
電性を有し、耐食性、耐磨耗性等に優れた材質であるた
め、その他にもさまざまな用途に用いることができる。
【００１７】実験例 純度９９％以上のＡｌ2 Ｏ3 およびＹ2 Ｏ3 を、Ｙ3 Ａ
ｌ5 Ｏ12のＹＡＧ組成となるように秤量し、樹脂ポット
ミルで高純度アルミナボールを使用して混合粉砕した。
その後仮焼してＹＡＧ粉末を得た後、さらに上記のミル
とボールを使用して粉砕し、バインダー添加後、スプレ
ードライヤーにて造粒し、二次造粒原料を得た。得られ
た二次造粒原料を整粒し、表１のように金属成分として
平均粒子径１μｍ以下のタングステン（Ｗ）またはモリ
ブデン（Ｍｏ）粉末を添加し、ポリポットで乾式混合し
た後、図１の形状に成形した。
ｌ5 Ｏ12のＹＡＧ組成となるように秤量し、樹脂ポット
ミルで高純度アルミナボールを使用して混合粉砕した。
その後仮焼してＹＡＧ粉末を得た後、さらに上記のミル
とボールを使用して粉砕し、バインダー添加後、スプレ
ードライヤーにて造粒し、二次造粒原料を得た。得られ
た二次造粒原料を整粒し、表１のように金属成分として
平均粒子径１μｍ以下のタングステン（Ｗ）またはモリ
ブデン（Ｍｏ）粉末を添加し、ポリポットで乾式混合し
た後、図１の形状に成形した。
【００１８】この成形体の孔１ｂ、１ｃに、タングステ
ンからなる電極３およびリード棒４を挿入し、１７００
〜１８００℃で焼結一体化した後、電極３とリード棒４
間の電気抵抗、および封止体１の熱膨張係数を測定し
た。また、この封止体１をＹＡＧ多結晶体からなる発光
管２にガラスシール５で接合した後、接合面の観察を行
った。結果は表１に示す通りである。
ンからなる電極３およびリード棒４を挿入し、１７００
〜１８００℃で焼結一体化した後、電極３とリード棒４
間の電気抵抗、および封止体１の熱膨張係数を測定し
た。また、この封止体１をＹＡＧ多結晶体からなる発光
管２にガラスシール５で接合した後、接合面の観察を行
った。結果は表１に示す通りである。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１中Ｎｏ．１２は、Ａｌ2 Ｏ3 とＷの混
合焼結体からなる比較例であり、熱膨張係数が低いため
封止時にクラックが生じてしまった。
合焼結体からなる比較例であり、熱膨張係数が低いため
封止時にクラックが生じてしまった。
【００２１】これに対し、Ｎｏ．１〜４、６〜１０に示
したものは、ＹＡＧ粒子を主成分とし、ＷやＭｏなどの
金属成分を３０重量％以下含有しているため、熱膨張係
数が８０×１０-7／℃以上と、発光管を成すＹＡＧ多結
晶体の熱膨張係数（８６×１０-7／℃）に近いため、封
止時にクラックが生じることはなかった。また、金属成
分の含有量を１０重量％以上とすれば、封止体の抵抗値
を１０００ｍΩ以下とでき、良好な導電性を持たせられ
ることがわかる。したがって、ＷやＭｏなどの金属成分
は１０〜３０重量％の範囲で含有することが望ましい。
したものは、ＹＡＧ粒子を主成分とし、ＷやＭｏなどの
金属成分を３０重量％以下含有しているため、熱膨張係
数が８０×１０-7／℃以上と、発光管を成すＹＡＧ多結
晶体の熱膨張係数（８６×１０-7／℃）に近いため、封
止時にクラックが生じることはなかった。また、金属成
分の含有量を１０重量％以上とすれば、封止体の抵抗値
を１０００ｍΩ以下とでき、良好な導電性を持たせられ
ることがわかる。したがって、ＷやＭｏなどの金属成分
は１０〜３０重量％の範囲で含有することが望ましい。
【００２２】
【発明の効果】このように本発明によれば、ＹＡＧ粒子
と、タングステン、モリブデンなどの金属成分との混合
焼結体により電極材を形成したことによって、導電性を
有し、耐熱性、耐食性に優れた電極材を得ることができ
る。
と、タングステン、モリブデンなどの金属成分との混合
焼結体により電極材を形成したことによって、導電性を
有し、耐熱性、耐食性に優れた電極材を得ることができ
る。
【００２３】また、本発明は、上記電極材を用いて多結
晶ＹＡＧなどの透明体からなる発光管の端部を封止し、
高圧放電灯を構成したことによって、発光管と封止体の
熱膨張係数が一致することから、高温時にも良好な封止
構造とすることができ、長期にわたって安定した特性を
もった高圧放電灯を得ることができる。
晶ＹＡＧなどの透明体からなる発光管の端部を封止し、
高圧放電灯を構成したことによって、発光管と封止体の
熱膨張係数が一致することから、高温時にも良好な封止
構造とすることができ、長期にわたって安定した特性を
もった高圧放電灯を得ることができる。
【００２４】さらに、発光管を多結晶ＹＡＧで形成する
ことにより、優れた透光性を示し、複雑形状でも容易に
製造することが可能となる。
ことにより、優れた透光性を示し、複雑形状でも容易に
製造することが可能となる。
【図１】（Ａ）は本発明の電極材を用いた高圧放電灯用
封止体を示す縦断面図、（Ｂ）はこの封止体を用いた高
圧放電灯を示す部分断面図である。
封止体を示す縦断面図、（Ｂ）はこの封止体を用いた高
圧放電灯を示す部分断面図である。
【図２】本発明の電極材の結晶構造を示す概略図であ
る。
る。
【図３】従来の高圧放電灯を示す縦断面図である。
１：封止体 ２：発光管 ３：電極 ４：リード棒 ５：ガラスシール
Claims (2)
- 【請求項１】ＹＡＧ（イットリウム・アルミナ・ガーネ
ット）粒子と、タングステン、モリブデンなどの金属成
分との混合焼結体からなる電極材。 - 【請求項２】ＹＡＧ（イットリウム・アルミナ・ガーネ
ット）粒子と、タングステン、モリブデンなどの金属成
分との混合焼結体からなる電極材を用いて、透明体から
なる発光管の端部を封止してなる高圧放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31912392A JPH06168704A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 電極材およびこれを用いた高圧放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31912392A JPH06168704A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 電極材およびこれを用いた高圧放電灯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06168704A true JPH06168704A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=18106724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31912392A Pending JPH06168704A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 電極材およびこれを用いた高圧放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06168704A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005000743A3 (en) * | 2003-06-27 | 2005-03-24 | Univ Sheffield Hallam | Molybdenum doped alumina garnets |
| US6916559B2 (en) | 1997-02-26 | 2005-07-12 | Kyocera Corporation | Ceramic material resistant to halogen plasma and member utilizing the same |
| WO2006019806A3 (en) * | 2004-07-15 | 2006-06-22 | Gen Electric | Electrically conductive cermet and method of making |
| EP0981151A4 (en) * | 1998-03-09 | 2006-08-02 | Ushio Electric Inc | CERMET FOR ONE LAMP AND CERAMIC DISCHARGE LAMP |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP31912392A patent/JPH06168704A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6916559B2 (en) | 1997-02-26 | 2005-07-12 | Kyocera Corporation | Ceramic material resistant to halogen plasma and member utilizing the same |
| EP0981151A4 (en) * | 1998-03-09 | 2006-08-02 | Ushio Electric Inc | CERMET FOR ONE LAMP AND CERAMIC DISCHARGE LAMP |
| WO2005000743A3 (en) * | 2003-06-27 | 2005-03-24 | Univ Sheffield Hallam | Molybdenum doped alumina garnets |
| WO2006019806A3 (en) * | 2004-07-15 | 2006-06-22 | Gen Electric | Electrically conductive cermet and method of making |
| US7329979B2 (en) | 2004-07-15 | 2008-02-12 | General Electric Company | Electrically conductive cermet and devices made thereof |
| US7488443B2 (en) | 2004-07-15 | 2009-02-10 | General Electric Company | Electrically conductive cermet and method of making |
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