JPS585499B2 - 放電管用水銀の封入方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放電管の製造方法に関するもので、更に詳細に
は、予定量の水銀をバルブ内に確実に封入するための封
入方法に関するものである。

従来放電管例えば、けい光放電管の水銀封入方法として
は第１図に示す排気ヘッドを用いて封入する方法がある
。

この方法を第１図を用いて説明する。

最初にバルブ４に設けられたバルブ排気細管１を排気ヘ
ッドの挿入口２に装着し、次にこのバルブ排気細管１及
び排気管３を介してバルブ４内の不純ガスを排気除去し
た後、水銀計量滴下装置５を作動させ、バルブ排気細管
１を介して水銀をバルブ４内に封入する。

しかるに従来のこのような方法においては、水銀計量滴
下装置で封入予定量に計量された水銀がバルブ内に確実
には封入されず、完成した放電管の動作電圧の上昇や、
光束値、寿命等が低下するなどの欠点があった。

即ちこの原因は、予定量に計量された水銀がバルブ排気
細管に沿ってバルブ内に落下する際、バルブ排気細管内
周壁に接触すると、その接触面での付着部れの現象によ
ってこの落下した水銀の全部又は一部がバルブ排気細管
の内周壁に付着残留することによるものであった。

このような従来の欠点を改良する方法としては、バルブ
排気細管内周壁をあらかじめ凹凸状に腐食処理したもの
を用い、封入予定量の水銀をバルブ内に封入する方法が
ある。

この方法は封入予定量の水銀をバルブ内に封入すること
に関して、従来法に比べれば改善されているが、あらか
じめ排気細管内周壁を凹凸状に腐食処理する作業を必要
とし、けい充放電管製作の工数が増えるなどの欠点があ
った。

本発明は従来のこのような欠点をなくシ、封入予定量の
水銀を確実にバルブ内に封入する方法を提供するもので
ある。

即ち本発明は、放電管内に封入されてもランプ特性を劣
化させることのない酸化物粉末を封入予定量に計量され
た水銀の表面に付着させ、その後、バルブ排気細管を介
してバルブ内に封入する方法である。

本発明によれば、水銀がバルブ排気細管と接触しても水
銀表面は酸化物粉末が付着されているので、バルブ排気
細管内周壁と水銀との付着部れは起らず、封入予定量の
水銀を排気細管内周壁に付着させることなく確実にバル
ブ内に封入できる。

本発明に用いられる酸化物粉末は水銀と共に管内に封入
されるが、これ等酸化物粉末は表面不活性で酸素（０２
）、二酸化炭素（ＣＯ２）、水（Ｈ２Ｏ）等の吸着も少
なく、かつ熱的、化学的にも安定で、さらに電子衝撃に
対しても何ら変化がなく、融点等も非常に高いものを選
ぶので、これ等酸化物粉末は水銀と共に放電管内に封入
されても放電管の動作電圧、光束値、寿命などの特性に
悪影響をおよぼすことはほとんどないものである。

例えば酸化物粉末として酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）
、酸化アルミニウム（Ａ４０３）、酸化チタン（Ｔｉ０
２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化イツトリウム
（Ｙ２Ｏ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末の１種
または２種以上の粉末を用いればよいものである。

さらにこれ等酸化物粉末は毒性もないため取扱い上も問
題ない。

なお、酸化物粉末として種々検討した結果、酸化ベリリ
ウム（Ｂｅｄ）、無水ケイ酸（ＳｌＯ２）、酸化ランタ
ン（Ｌａ２Ｏ３）粉末については包蔵ガスが多く、その
ために放電管の動作電圧、光束値、寿命を劣化させるの
で使用できなかった。

また酸化ナトリウム（ＴＨＯ２）粉末は放電管特性上は
問題ないが、この物質は放射性物質であるため、取扱い
が複雑になる。

さらに本発明に用いられる前述の酸化物粉末において、
目開き０．０５３ｍｍの篩を通過する粉末の場合は、水
銀表面への付着が容易でかつ十分であるため、バルブ内
への予定量の水銀封入が確実に行なわれるが、目開き０
．０５３ｍｍの篩を通過しない粉末の場合は、水銀表面
への付着が十分でなく、また一度付着したものが離脱す
るなどしてバルブ排気細管への水銀の付着を完全には防
止できなかった。

以下本発明の実施例として４０Ｗけい光放電管について
説明する。

ＺｒＯ２粉末を空気中で１４００±５０℃の温度で４時
間焼成しくこの理由は後述）、次にこれを粉砕し目開き
０．０５３ｍｍの篩を通過させて得た粉末を空気中で１
５０±３０℃の温度でさらに２時間乾燥し１、該粉末を
第２図の排気ヘッドの円筒７に取付けた粉末敷板３の凹
部に９のごとく敷き、次にバルブ排気細管１を排気ヘッ
ドの挿入口２に装着し、このバルブ排気細管１及び排気
管３を介して４０Ｗバルブ４内の不純ガスを排気除去し
た後、水銀計量滴下装置５を作動させ、滴下された封入
予定量の水銀に粉末敷板８上で前記ＺｒＯ２粉末を付着
させ、次にバルブ排気細管１を介して４０Ｗバルブ内に
水銀を封入した。

このような方法で４０Ｗけい光放電管を１００本作り、
−力筒１図に示す従来法で４０Ｗけい光放電管を１００
本作り、各々の水銀封入量の平均値及びバラツキを実測
した結果、管１本当りの封入予定量２０ｍｇに対し本実
施例で作られたものは平均値１９．５ｍｇ、標準偏差０
．５ｍｇであった。

一方、従来法で作られたものは平均値１７．０ｍｇ、標
準偏差２．０ｍｇであった。

この結果より明らかなごとく、本発明方法によれば、封
入予定量の水銀をバルブ排気細管に付着させることなく
確実に管内に封入できた。

なお上記実施例においてＺ ｒ ０２を空気中で１４０
０±５０℃の温度で４時間焼成した理由は、ＺｒＯ２中
の微量の不純物を不活性にしかつ微量の吸着水、水銀イ
オン等を除去するために行なったものである。

さらに、この実施例で作られた４０Ｗけい元放電管の動
作電圧、光束値、寿命は従来法の管と比較しそん色ない
ばかりでなく、従来法の管は水銀封入量のバラツキが大
きいため、動作電圧、光束値、寿命にも大きなバラツキ
があったが、実施例で作られた管はこのバラツキもなく
均値な特性が得られた。

他の実施例としてＡｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＨｆＯ２、Ｙ
２Ｏ３、ＭｇＯ各々の粉末及びＺｒＯ２とＡｌ２Ｏ３の
混合粉末、Ａｌ２Ｏ３とＴｉＯ２の混合粉末を上記実施
例と同様に使用した場合においても、管の特性を劣化さ
せることなく同等の効果を得ることができた。

さらに本発明はけい充放電管以外の池の放電管例えば高
圧水銀蒸気放電管に排気管を介して予定量の水銀を封入
する場合などにも使用できることは明白である。

本発明は以上説明した通り、水銀と共に放電管内に封入
してもランプ特性を劣化させることのない酸化物粉末を
封入予定量の水銀表面に付着させ、水銀の表面の濡れ性
を消失させバルブ排気細管内周壁への水銀付着残留を防
止して管内に封入するため、予定量の水銀を確実に管内
に封入することができる。

また、水銀の表面にのみ酸化物粉末を付着させるので、
バハブ内において酸化物粉末の無用な投入を必要最少限
に抑えることができる。

従って水銀封入量のバラツキに基く放電管の特性の劣化
及びバラツキを防止することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の水銀封入方法例を示す排気ヘッドの縦断
面略図、第２図は本発明の水銀封入方法の実施例を示す
排気ヘッドの縦断面略図である。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示し、１はバ
ルブ排気細管、２はバルブ排気細管挿入口３は排気管、
４は４０Ｗバルブ、５は水銀計量滴下装置、６は水銀槽
、７は円筒、８は粉末敷板、９はＺｒＯ２粉末。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バルブの排気細管を介して予定量の水銀を封入する
   方法において、滴下された予定量の水銀の表面に、バル
   ブ内に封入されてもランプ特性を劣化させることのない
   酸化物粉末を付着させた後、排気細管を介して水銀をバ
   ルブ内に封入するようにしたことを特徴とする放電管用
   水銀の封入方法。 ２ 酸化物粉末として、酸化ジルコニウム（Ｚｒｏ２）
   酸化アルミニウム（Ａ１２Ｏ３）、酸化チタン（Ｔｉ０
   ２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化イツトリウム
   （Ｙ２Ｏ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粉末の一種
   又は複数種の粉末としたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の放電管用水銀の封入方法。 ３ 酸化物粉末を、目開き０．０５３ｍｍの篩を通過す
   る大きさと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項記載の放電管用水銀の封入方法。 ４ 酸化物粉末を、１４００±５０℃の温度で焼成した
   粉末とした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管用水銀の封入方法。