JPH0797487B2 - 付加物としてハロゲン化アルカリを有する金属・ハロゲン形放電ランプ - Google Patents

付加物としてハロゲン化アルカリを有する金属・ハロゲン形放電ランプ

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JPH0797487B2
JPH0797487B2 JP62262926A JP26292687A JPH0797487B2 JP H0797487 B2 JPH0797487 B2 JP H0797487B2 JP 62262926 A JP62262926 A JP 62262926A JP 26292687 A JP26292687 A JP 26292687A JP H0797487 B2 JPH0797487 B2 JP H0797487B2
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サーントー ヤーノス
ホッロー サーンドル
ニュイリ バラージュ
ナーゲル フェレンツ
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トゥングシュラム レズベニタルシャシャーグ
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/82Lamps with high-pressure unconstricted discharge having a cold pressure > 400 Torr
    • H01J61/827Metal halide arc lamps

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  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ハロゲン化アルカリ付加物を含有する金属・
ハロゲン形(metal−halogen)ランプであって、放電
管、外側管球、該外側管球を貫通して該放電管内へ導入
される電流リード、および電流導通および放電管支持用
の金属アマチュアを具備するものに関する。
〔従来技術、および発明が解決しようとする問題点〕
ハロゲン化アルカリを付加物を含有する金属・ハロゲン
形放電ランプのい動作の過程において、小なる直径をも
つアルカリイオンは石英製の放電管を容易に貫通する。
その結果として、放電空間内に生ずるアルカリ損失はカ
ラーの不安定、アーク電圧の増大、およびランプ寿命の
短縮をもたらす。現在生産されている金属・ハロゲン形
放電ランプの大多数は付加物としてナトリウムを含有す
る。したがって、アルカリの減少の検査およびアルカリ
の保持のために推奨される構成は主としてナトリウムに
関係しているが、その方法は他のアルカリ付加物に対し
てもまた、よく適用することができる。
過去における解釈、例えばJ.F.Waymouth:エレクトリッ
ク デイスチャージランプス、MIT出版社、1971、第226
〜276頁、においては、ナトリウムの減少を下記のよう
に説明している。すなわち、外側管球内に組込まれた金
属アマチュアは電圧が印加された状態にあり、放電管と
電流貫通アマチュアとの間には電流が誘起される。同時
に、放電管から放射される紫外光は外側管球の金属アマ
チュアから光電子を射出させ、該光電子は、石英製放電
管の管壁に到達すると、放電管の外壁を荷電し石英管壁
上においてナトリウムを再電解し (re−electrolyse)、ナトリウムイオンの迷走を促進
し、該ナトリウムイオンは放電管の表面において中性化
される。その後、ナトリウム原子は放電管の表面から蒸
発するが、該ナトリウム原子は中性原子であるから電位
条件に影響を及ぼすことがないのであり、以上の過程が
反復される。
米国特許第3424935号に示される構造は前述の問題を解
決しようとしている。この米国特許の場合には、放電管
の石英管壁における電界強度を減少させ同時に石英管壁
に到達する光電子の数を減少させ、それにより電流が薄
いリード線を通して石英放電管を上端へ導かれることが
試みられているが、その場合に、該リード線は外側管球
に沿い放電管からできるだけ隔離してかつ外側管球の曲
線にならって配置される。この解決策によれば、前述の
電流リード線は保持体の機能を失うことになり、保持の
役割は別個の構成によりとってかわられることになる。
この理論の正確性は、該理論を利用した構成によりナト
リウム損失を相当に、例えば1000時間当り、2.0mgから1
000時間当り0.24mgへと、減少させることが可能になる
という事実により立証される。
米国特許第3484637号に記載される他の一つの解決策に
よれば、放電管に沿って延び同時にホルダの役割を遂行
する電流導通電極、および最も臨界的な電位をもつ金属
部分が、紫外放射が透過不可能である或る物質により被
覆されており、そして、例えばセラミック製の管がその
上へ嵌合される。
ハンガリー特許第182221号にはナトリウム損失を減少ま
たは消滅させる一つの解決策が記載されており、該解決
策によればナトリウム損失を生じさせる回路の一部を形
成する高圧放電ランプの部分は、絶縁のために窒化シリ
コンにより被覆される。これにより、光電子過程および
イオン放射過程の両方が低減させられる。放電管の外側
および外側管球内のアマチュアが蒸気相からの蒸着によ
り窒化シリコンの僧により被覆されるが、この方法それ
自体は知られている。
前述の解決策はいずれも有利な結果をもつにもかかわら
ず、これら解決策のいずれも、放電管におけるナトリウ
ム損失の問題を解決するには適切ではないから、この分
野における研究活動は継続されている。ナトリウムがナ
トリウムイオンの形で放電管の表面から離れる限り、石
英を通って進行するという事実の認識は、新しい事態を
意味している。例えば、F.Nagelほか:ハイ テンパレ
チュア ケミストリ、第85−2巻、第72頁、トロント、
1985。およびF.Nagel et alほか:ザ フオース イン
ターナショナル シンポジウム オン ザ サイエンス
アンド テクノロジイ オブ ライト ソーシズ、第
97頁、カールスルーエ、1986、を参照することができ
る。放電管の金属部分の電位条件は放電管の表面からの
ナトリウムイオンの射出および該ナトリウムイオンの外
側管球内における運動に相当に影響を及ぼす。正のナト
リウムイオンは或る与えられた時点に負の電位をもつ金
属部分へと進行し、電子受入れにより中性化される。こ
のような態様で金属素子と放電管の間の電位差が維持さ
れ、ナトリウムイオンの流れは停止しない。
本発明は、放電管におけるナトリウム損失を消滅させよ
うとする限り、放電管内の電位をもつ金属部分(電流リ
ード)がナトリウムイオンおよび電子から絶縁されるべ
きである、すなわち、該金属部分が放電管から遮蔽され
るべきである、という認識にもとづいている。本発明に
よれば、放電管すなわち石英体から射出されるナトリウ
ムイオンが該ナトリウムイオンの或る電位をもつ金属部
分への運動の経路内にある表面に衝突するようになって
いるが、絶縁相を通って該ナトリウムイオンおよび電子
は貫通することができない。同時に、該表面は電子の運
動を許容することがなく、それにより、ナトリウムイオ
ンは中性化されることができない。このような態様で、
正の電荷をともなう蓄積されたナトリウムイオンは、放
電管の管壁(石英)における追加のナトリウムイオンの
運動および放電管の表面からの放射を阻止する。
前述の議論はナトリウムにのみ関することではなく、放
電管内に発生する可能性があり、放電管の作動温度にお
いて移動可能である他のアルカリ付加物、例えばリチウ
ムLi、カリウムK、ルビジウムRbに関することでもあ
る。
〔問題点を解決するための手段、および作用〕
したがって、本発明は、付加物としてハロゲン化アルカ
リを含有する金属・ハロゲン形放電ランプであって、放
電管、外側管球、該外側管球を貫通して該放電管内へ導
入される電流リード、および電流導通および放電管支持
用の金属アマチュア、を包含するものに関する。
本発明による放電ランプは、放電管の外側管内に配置さ
れ電圧源に電気的に接続された金属素子が、アルカリイ
オンまたはアルカリイオンおよび電子からの絶縁を行う
材料により放電管の活動部分から隔離されていることに
より特徴づけられる。
このような態様により、本発明に課せられた課題が解決
されるものであり、すなわち、アルカリ金属の射出、特
に石英製放電管からのナトリウムの射出、が相当程度阻
止され、それにより放電管におけるアルカリの損失およ
びそれにともなう不利益な効果が低減させられる。
〔実施例〕
第1図に示される本発明の一実施例において、外側管球
1に配置され硬質ガラス製の絶縁パイプ4を有する放電
管2の電流リード線3のトラックの上において、放電管
2の平坦状端部6,6′の上に絶縁円板5が配置されてい
る。これらの構造は、電流リード線3へのナトリウムイ
オンの経路を閉鎖し、電圧は印加された後には、放電管
2の表面からのさらなるナトリウムイオンの射出を阻止
する。
第2図には、第1図に示される放電ランプの変形実施例
が示される。放電ランプの上方平坦状端部6′を固定す
る働きをもつホルダ7は、電流リード線3と電気的接触
状態にない。電流は、低いアルカリモビリティを有する
材料で被覆された細いワイヤ、ここに電流リード線がモ
リブデン製の場合にはGE 180形式の硬質ガラスで被覆さ
れタングステン製の場合にはTUNGSRAM AM7形式の硬質ガ
ラスで被覆される、を通り、放電管の平坦状の上方端部
6′へ導通する。平坦状の放電管端部6の構成は変わら
ないが、前記の絶縁円板5は放電管2の平坦状の端部に
配置される。
絶縁円板5は、マイカ、酸化マグネシウムMgOまたはそ
の他の金属の酸化物、または金属で被覆されたマイカ、
またはセラミックまたはガラス、で作られることがで
き、さらに電流リード線3から電気的に絶縁されたその
ような種類の金属で作られることができる。
第3図は第1図または第2図に示される放電ランプをチ
ューブ状ランプに適用した形態の実施例を示す。
第4図は大出力の放電ランプに関する実施例を示す。こ
の実施例においては、円錐状の絶縁材料9が有利に用い
られ、その理由は、円錐状の絶縁材料が、放電ランプの
光分布をほんのわづかしか変化させないからである。
装着された絶縁円板5および円錐状絶縁素子9のさらな
る利点はは、放電管2からの放射の一部を反射すること
により放電管2内のプラズマの再加熱が増大し、さら
に、外側管球1内に配置されたゲツタをより低い温度で
作動させることできることにある。
第5図はさらに他の実施例を示し、この実施例において
は電流は絶縁層8で被覆された薄い電流リード3を通流
するが、該絶縁層は低いアルカリモビリティを有する材
料、好適にはモリブデン製電流リードの場合にはGE 180
形式の硬質ガラス、タングステン製電流リードの場合に
はTUNGSRAM AM7形式の硬質ガラスで特徴づけられる。第
5図実施例においては、ホルダ7が放電管2を保持す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての放電ランプであって
2個の絶縁円板を有するものを示す縦断面図、 第2図は本発明の他の実施例としての放電ランプであっ
て1つの絶縁円板を有するものを示す縦断面図、 第3図は本発明の他の実施例としての放電ランプであっ
てチューブ状ランプとして構成されたものを示す縦断面
図、 第4図は本発明の他の実施例としての放電ランプであっ
て大出力用の円錐状絶縁素子を有するものを示す縦断面
図、 第5図は本発明のさらに他の実施例としての放電ランプ
であって絶縁電流リードを有するものを示す縦断面図で
ある。 (符号の説明) 1……外側管球、2……放電管、3,3′……電流リー
ド、4……絶縁パイプ、5,5′……絶縁円板、6,6′……
平坦状端部、7……ホルダ、8……被覆層、9……円錐
状絶縁素子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バラージュ ニュイリ ハンガリー国,1031‐ブダペスト,フステ ィ ウッツァ 27 ロマイハロム 11 (72)発明者 フェレンツ ナーゲル ハンガリー国,1025‐ブダペスト,エズギ ダ ウッツァ 3

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】付加物としてハロゲン化アルカリを有する
    金属・ハロゲン形放電ランプであって、該放電ランプ
    が、放電管、外側管球、該外側管球を貫通して放電管内
    へ導入される電流リード、および電流導通および放電管
    支持用の金属アマチュア、を包含する放電ランプにおい
    て、 該放電管の外側管(1)内に配置され電圧源に電気的に
    接続される金属素子が、アルカリイオンまたはアルカリ
    イオンおよび電子に対する絶縁を行う材料により該放電
    管(2)の活動部分から隔離されている、 ことを特徴とする付加物としてハロゲン化アルカリを有
    する金属・ハロゲン形放電ランプ。
  2. 【請求項2】放電管(2)の平坦状端部(6,6′)上
    に、絶縁円板(5)または円錐状絶縁素子が配置され、
    金属素子は該絶縁円板(5)の間にある電位にあり、円
    錐状絶縁素子(9)がアルカリイオンまたはアルカリイ
    オンおよび電子に対する絶縁層により包囲されている、
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の放電ラン
    プ。
  3. 【請求項3】該絶縁円板(5)がマイカ、好適には酸化
    マグネシウム(MgO)により被覆されたマイカで作られ
    ている、特許請求の範囲第2項記載の放電ランプ。
  4. 【請求項4】該絶縁円板(5)および該円錐状絶縁素子
    (9)が、セラミックで作られている、特許請求の範囲
    第2項記載の放電ランプ。
  5. 【請求項5】該絶縁円板(5)および該円錐状絶縁素子
    (9)が、アルカリイオンの透過が低いガラスで作られ
    ている、特許請求の範囲第2項記載の放電ランプ。
  6. 【請求項6】該絶縁円板(5)および該円錐状絶縁素子
    (9)が、金属で作られている、特許請求の範囲第2項
    記載の放電ランプ。
  7. 【請求項7】或る電位をもつ該金属素子がアルカリイオ
    ンの透過率が低いセラミックまたはガラスにより被覆さ
    れている、特許請求の範囲第1項記載の放電ランプ。
JP62262926A 1986-10-20 1987-10-20 付加物としてハロゲン化アルカリを有する金属・ハロゲン形放電ランプ Expired - Lifetime JPH0797487B2 (ja)

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