JPS641901B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS641901B2 JPS641901B2 JP10388979A JP10388979A JPS641901B2 JP S641901 B2 JPS641901 B2 JP S641901B2 JP 10388979 A JP10388979 A JP 10388979A JP 10388979 A JP10388979 A JP 10388979A JP S641901 B2 JPS641901 B2 JP S641901B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxide
- electron emitting
- emitting material
- electrode
- discharge lamp
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Description
この発明は、金属ハロゲン化物が封入された金
属蒸気放電灯に係り、発光管の両端部に対向して
設置された電極に希土類金属酸化物電子放射物質
を用いた金属蒸気放電灯に関するものである。 この種の金属蒸気放電灯は第１図に示すような
構造をしており、図において１は透明石英ガラス
で形成された発光管で、内部に水銀、始動用アル
ゴンガス、および金属ハロゲン化物が封入されて
いる。２ａ，２ｂはこの発光管の両端部に対向し
て配された電極で、上記発光管１の両端部に封着
されたモリブデン箔３ａ，３ｂを介してそれぞれ
外部導入線４ａ，４ｂに接続されている。５，５
は上記発光管１の両端部に塗布された保温膜、
６，６は上記発光管１の両端部に装着された保持
板、７はこの保持板を装着して外管９内に上記発
光管１を保持固定する支持枠、８は口金である。
そして、上記電極２ａ，２ｂにおいては、第２図
に示すように、タングステン等の耐熱性金属から
なる電極芯線１０と、この電極芯線の周囲に巻回
された内側コイル１１および外側コイル１２とで
電極構成部材が形成され、この電極構成部材の内
側コイル１１および外側コイル１２の表面に塗布
され、高温加熱により固着された電子放射物質１
３とから構成されている。 そして、電子放射物質として、長寿命で効率的
に動作する電極を得るために、発光管１１内に少
なくとも一種の希土類金属ハロゲン化物を封入し
た水銀放電灯においては、上記ハロゲン化物とし
て封入した希土類金属と同一の希土類金属酸化物
を電子放射物質１３として電極２ａ，２ｂに塗布
することが特公昭47−44377号公報に示されてい
る。従つてこの公報からハロゲン化スカンジウム
を封入した放電灯においては、酸化スカンジウム
を電子放射物質として用いることが有効であるこ
とが示唆されているものである。 しかしながら、酸化スカンジウムは融点が高い
ために電極構成部材への固着に難があり、ランプ
点灯中に電子放射物質が剥離して電極２ａ，２ｂ
の電子放出能力が低下し、ランプの発光管１の黒
化をひきおこして短寿命の原因となるものであつ
た。 この発明は、このような従来の欠点を改良する
ためになされたものであり、酸化イツトリウム
（Y2O3）、酸化ホルミウム（HO2O3）、酸化エルビ
ウム（Er2O3）、酸化ツリウム（Tm2O3）、酸化イ
ツテルビウム（Yb2O3）および酸化ルテチウム
（Lu2O3）の少なくとも１種の10〜60〔モル％〕と
残部が酸化スカンジウム（Sc2O3）からなる希土
類金属酸化物電子放射物質を用いることにより、
電子放射物質の電極構成部材への接着性を著しく
改善して点灯中の電子放射物質の剥離を抑制し、
よつて光束劣化の少ない金属蒸気放電灯を提供す
るものである。 以下にこの発明の実施例とこの実施例を比較す
るための従来例とを説明する。まず従来例として
は、電極芯線１０として直径0.9〔mm〕のタングス
テン棒を、また内・外側コイル１１，１２として
直径0.5〔mm〕のタングステン線を用いて電極構成
部材を構成した。一方、酸化スカンジウムのみか
らなる電子放射物質をニトロセルローズラツカー
とともに酢酸ブチルに入れ、ボールミルを24時間
行なつて懸濁液を作成し、この懸濁液の中に上記
電極構成部材を浸漬して、電子放射物質を内側コ
イル９と外側コイル１０に塗布し、乾燥させた
後、アルゴンガス雰囲気中で1800℃で２分間加熱
して電子放射物質１３を電極構成部材表面に固着
させた。 このように製作した電子放射物質１３を有する
電極２ａ，２ｂを用い、内部に適量の水銀、アル
ゴンガスおよびスカンジウム、ナトリウムのよう
化物を封入した内径18〔mm〕、電極２ａ，２ｂ間長
〔mm〕の発光管１を備えた400Wの金属蒸気放電灯
を製作した。こ金属蒸気放電灯の点灯試験を行な
つたところ、6000時間点灯後の光束維持率は45％
であつた。 次にこの発明の実施例を説明する。電子放射物
質１３として酸化スカンジウムと、酸化イツトリ
ウム等の希土類金属酸化物の少なくとも一種を選
び、これら各種の電子放射物質１３を電極構成部
材に塗布固着して電極２ａ，２ｂを種々作成し、
上記従来例と同様にして各種の400W金属蒸気放
電灯を製作し、点灯試験を行なつた。この点灯試
験の結果を第１表に示す。
属蒸気放電灯に係り、発光管の両端部に対向して
設置された電極に希土類金属酸化物電子放射物質
を用いた金属蒸気放電灯に関するものである。 この種の金属蒸気放電灯は第１図に示すような
構造をしており、図において１は透明石英ガラス
で形成された発光管で、内部に水銀、始動用アル
ゴンガス、および金属ハロゲン化物が封入されて
いる。２ａ，２ｂはこの発光管の両端部に対向し
て配された電極で、上記発光管１の両端部に封着
されたモリブデン箔３ａ，３ｂを介してそれぞれ
外部導入線４ａ，４ｂに接続されている。５，５
は上記発光管１の両端部に塗布された保温膜、
６，６は上記発光管１の両端部に装着された保持
板、７はこの保持板を装着して外管９内に上記発
光管１を保持固定する支持枠、８は口金である。
そして、上記電極２ａ，２ｂにおいては、第２図
に示すように、タングステン等の耐熱性金属から
なる電極芯線１０と、この電極芯線の周囲に巻回
された内側コイル１１および外側コイル１２とで
電極構成部材が形成され、この電極構成部材の内
側コイル１１および外側コイル１２の表面に塗布
され、高温加熱により固着された電子放射物質１
３とから構成されている。 そして、電子放射物質として、長寿命で効率的
に動作する電極を得るために、発光管１１内に少
なくとも一種の希土類金属ハロゲン化物を封入し
た水銀放電灯においては、上記ハロゲン化物とし
て封入した希土類金属と同一の希土類金属酸化物
を電子放射物質１３として電極２ａ，２ｂに塗布
することが特公昭47−44377号公報に示されてい
る。従つてこの公報からハロゲン化スカンジウム
を封入した放電灯においては、酸化スカンジウム
を電子放射物質として用いることが有効であるこ
とが示唆されているものである。 しかしながら、酸化スカンジウムは融点が高い
ために電極構成部材への固着に難があり、ランプ
点灯中に電子放射物質が剥離して電極２ａ，２ｂ
の電子放出能力が低下し、ランプの発光管１の黒
化をひきおこして短寿命の原因となるものであつ
た。 この発明は、このような従来の欠点を改良する
ためになされたものであり、酸化イツトリウム
（Y2O3）、酸化ホルミウム（HO2O3）、酸化エルビ
ウム（Er2O3）、酸化ツリウム（Tm2O3）、酸化イ
ツテルビウム（Yb2O3）および酸化ルテチウム
（Lu2O3）の少なくとも１種の10〜60〔モル％〕と
残部が酸化スカンジウム（Sc2O3）からなる希土
類金属酸化物電子放射物質を用いることにより、
電子放射物質の電極構成部材への接着性を著しく
改善して点灯中の電子放射物質の剥離を抑制し、
よつて光束劣化の少ない金属蒸気放電灯を提供す
るものである。 以下にこの発明の実施例とこの実施例を比較す
るための従来例とを説明する。まず従来例として
は、電極芯線１０として直径0.9〔mm〕のタングス
テン棒を、また内・外側コイル１１，１２として
直径0.5〔mm〕のタングステン線を用いて電極構成
部材を構成した。一方、酸化スカンジウムのみか
らなる電子放射物質をニトロセルローズラツカー
とともに酢酸ブチルに入れ、ボールミルを24時間
行なつて懸濁液を作成し、この懸濁液の中に上記
電極構成部材を浸漬して、電子放射物質を内側コ
イル９と外側コイル１０に塗布し、乾燥させた
後、アルゴンガス雰囲気中で1800℃で２分間加熱
して電子放射物質１３を電極構成部材表面に固着
させた。 このように製作した電子放射物質１３を有する
電極２ａ，２ｂを用い、内部に適量の水銀、アル
ゴンガスおよびスカンジウム、ナトリウムのよう
化物を封入した内径18〔mm〕、電極２ａ，２ｂ間長
〔mm〕の発光管１を備えた400Wの金属蒸気放電灯
を製作した。こ金属蒸気放電灯の点灯試験を行な
つたところ、6000時間点灯後の光束維持率は45％
であつた。 次にこの発明の実施例を説明する。電子放射物
質１３として酸化スカンジウムと、酸化イツトリ
ウム等の希土類金属酸化物の少なくとも一種を選
び、これら各種の電子放射物質１３を電極構成部
材に塗布固着して電極２ａ，２ｂを種々作成し、
上記従来例と同様にして各種の400W金属蒸気放
電灯を製作し、点灯試験を行なつた。この点灯試
験の結果を第１表に示す。
【表】
この第１表に示された如く従来の酸化スカンジ
ウムからなる電子放射物質１３を用いた金属蒸気
放電灯に比べて、実施例に示す電子放射物質を用
いた金属蒸気放電灯の光束維持率は著しく優れて
いることがわかる。 このように実施例のものの光束維持率が優れて
いるのは下記の理由によると推定される。すなわ
ち、酸化スカンジウムは融点が高いためにこれを
電極構成部材に塗布した場合、高温加熱処理を施
こしても電極構成部材への酸化スカンジウムから
なる電子放射物質１３の接着性が弱く、放電灯の
点灯中に電子放射物質１３が電極構成部材から剥
離して脱落するる現象が生じるため、従来のもの
のように酸化スカンジウムのみからなる電子放射
物質を塗布したものでは長時間点灯すると著しい
光束劣化をきたすものである。しかしながら、こ
の実施例のように酸化スカンジウムに酸化イツト
リウムなどの上記希土類金属酸化物を少なくとも
１種混合した電子放射物質１３にあつては、酸化
スカンジウムと上記希土類金属酸化物とは固溶体
をつくるため融点が低くなり、そのため電極構成
部材１３によく濡れて接着性が改善され、放電灯
の点灯中の電子放射物質が剥離して脱落すること
が少なくなるものである。 さらに第１表より判明したことは、酸化イツト
リウムなどの上記希土類金属酸化物は、酸化スカ
ンジウムに対して10〜65〔モル％〕の量で混合す
るのが望ましい結果が得られたことである。上記
量が10モル％未満になると、融点低下の効果が小
さく、電極構成部材への接着が十分でないので光
束維持率が60％未満と光束維持率の改善の効果は
小さく、また、上記量が65〔モル％〕を越えると、
電極２ａ，２ｂに塗布される酸化スカンジウムの
量が相対的に減少するので電子放射能力が低下
し、やはり光束維持率の改善の効果が小さくなる
ので好ましくないものであつた。 また上記実施例においては、酸化イツトリウム
などの希土類金属酸化物の１種と酸化スカンジウ
ムとからなる電子放射物質を用いたが、酸化イツ
トリウムなどの希土類金属酸化物の１種以上と酸
化スカンジウムとからなる電子放射物質を用いて
も上記実施例と同様な効果が得られることはもち
ろんである。 また、上記実施例では第２図に示す構造の電極
について述べたが、この構造の電極にとどまら
ず、第３図に示すように、電極芯線１０に巻回し
た内側コイル１１に粗に巻回した部分を設け、そ
の外側に外側コイル１２を巻回して電極構成部材
を形成し、この電極構成部材の間隙内に電子放射
物質１３を充填して固着させたもの、あるいは、
第４図に示すように、電極芯線１０の周囲に内側
コイル１１のみを巻回して電極構成部材を形成
し、この電極構成部材の表面に電子放射物質１３
を塗布固着させたものなど、種々の構造の電極に
適用することも可能である。 また、上記実施例ではよう化スカンジウムおよ
びよう化ナトリカムを封入した金属蒸着放電灯に
ついて記したが、他の金属ハロゲン化物、例えば
よう化ジスプロシウム、よう化タリウム、よう化
ナトリウム、よう化インジウムなどを封入した金
属蒸気放電灯にも適用可能である。 これら電子放射物質を希土類金属酸化物のみか
ら構成し、酸化スカンジウムと他の希土類金属酸
化物とにより固溶体を形成して酸化スカンジウム
の接着性が改善するため、これら希土類金属酸化
物のみの電子放射物質の電極構成部材への接着性
が著しく優れ、点灯動作中も電子放射物質の剥離
が発生せず、その結果寿命中電子放射能力が良好
に保たれ、光束劣化が少ない長寿命のランプが得
られるという効果がある。さらに、接着性を向上
させるために添加した添加物も希土類金属酸化物
であるため、電極の高い電子放射能力を維持しう
る。
ウムからなる電子放射物質１３を用いた金属蒸気
放電灯に比べて、実施例に示す電子放射物質を用
いた金属蒸気放電灯の光束維持率は著しく優れて
いることがわかる。 このように実施例のものの光束維持率が優れて
いるのは下記の理由によると推定される。すなわ
ち、酸化スカンジウムは融点が高いためにこれを
電極構成部材に塗布した場合、高温加熱処理を施
こしても電極構成部材への酸化スカンジウムから
なる電子放射物質１３の接着性が弱く、放電灯の
点灯中に電子放射物質１３が電極構成部材から剥
離して脱落するる現象が生じるため、従来のもの
のように酸化スカンジウムのみからなる電子放射
物質を塗布したものでは長時間点灯すると著しい
光束劣化をきたすものである。しかしながら、こ
の実施例のように酸化スカンジウムに酸化イツト
リウムなどの上記希土類金属酸化物を少なくとも
１種混合した電子放射物質１３にあつては、酸化
スカンジウムと上記希土類金属酸化物とは固溶体
をつくるため融点が低くなり、そのため電極構成
部材１３によく濡れて接着性が改善され、放電灯
の点灯中の電子放射物質が剥離して脱落すること
が少なくなるものである。 さらに第１表より判明したことは、酸化イツト
リウムなどの上記希土類金属酸化物は、酸化スカ
ンジウムに対して10〜65〔モル％〕の量で混合す
るのが望ましい結果が得られたことである。上記
量が10モル％未満になると、融点低下の効果が小
さく、電極構成部材への接着が十分でないので光
束維持率が60％未満と光束維持率の改善の効果は
小さく、また、上記量が65〔モル％〕を越えると、
電極２ａ，２ｂに塗布される酸化スカンジウムの
量が相対的に減少するので電子放射能力が低下
し、やはり光束維持率の改善の効果が小さくなる
ので好ましくないものであつた。 また上記実施例においては、酸化イツトリウム
などの希土類金属酸化物の１種と酸化スカンジウ
ムとからなる電子放射物質を用いたが、酸化イツ
トリウムなどの希土類金属酸化物の１種以上と酸
化スカンジウムとからなる電子放射物質を用いて
も上記実施例と同様な効果が得られることはもち
ろんである。 また、上記実施例では第２図に示す構造の電極
について述べたが、この構造の電極にとどまら
ず、第３図に示すように、電極芯線１０に巻回し
た内側コイル１１に粗に巻回した部分を設け、そ
の外側に外側コイル１２を巻回して電極構成部材
を形成し、この電極構成部材の間隙内に電子放射
物質１３を充填して固着させたもの、あるいは、
第４図に示すように、電極芯線１０の周囲に内側
コイル１１のみを巻回して電極構成部材を形成
し、この電極構成部材の表面に電子放射物質１３
を塗布固着させたものなど、種々の構造の電極に
適用することも可能である。 また、上記実施例ではよう化スカンジウムおよ
びよう化ナトリカムを封入した金属蒸着放電灯に
ついて記したが、他の金属ハロゲン化物、例えば
よう化ジスプロシウム、よう化タリウム、よう化
ナトリウム、よう化インジウムなどを封入した金
属蒸気放電灯にも適用可能である。 これら電子放射物質を希土類金属酸化物のみか
ら構成し、酸化スカンジウムと他の希土類金属酸
化物とにより固溶体を形成して酸化スカンジウム
の接着性が改善するため、これら希土類金属酸化
物のみの電子放射物質の電極構成部材への接着性
が著しく優れ、点灯動作中も電子放射物質の剥離
が発生せず、その結果寿命中電子放射能力が良好
に保たれ、光束劣化が少ない長寿命のランプが得
られるという効果がある。さらに、接着性を向上
させるために添加した添加物も希土類金属酸化物
であるため、電極の高い電子放射能力を維持しう
る。
第１図は金属蒸気放電灯を示す正面図、第２
図、第３図、および第４図はそれぞれ金属蒸気放
電灯の電極の異なる構成例を示す断面図である。 図において１は発光管、２ａ，２ｂは電極、１
０は電極芯線、１１は内側コイル、１２は外側コ
イル、１３は電子放射物質である。なお、各図中
同一符号は同一または相当部分を示す。
図、第３図、および第４図はそれぞれ金属蒸気放
電灯の電極の異なる構成例を示す断面図である。 図において１は発光管、２ａ，２ｂは電極、１
０は電極芯線、１１は内側コイル、１２は外側コ
イル、１３は電子放射物質である。なお、各図中
同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 発光管内に少なくとも金属ハロゲン化物を封
入した金属蒸気放電灯において、酸化イツトリウ
ム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリ
ウム、酸化イツテルビウム、酸化ルテチウムの少
なくとも１種の10〜65モル％と残部が酸化スカン
ジウムからなる希土類金属酸化物電子放射物質を
用いた電極を具備したことを特徴とする金属蒸気
放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10388979A JPS5628453A (en) | 1979-08-15 | 1979-08-15 | Metal vapor electric discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10388979A JPS5628453A (en) | 1979-08-15 | 1979-08-15 | Metal vapor electric discharge lamp |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5628453A JPS5628453A (en) | 1981-03-20 |
| JPS641901B2 true JPS641901B2 (ja) | 1989-01-13 |
Family
ID=14365986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10388979A Granted JPS5628453A (en) | 1979-08-15 | 1979-08-15 | Metal vapor electric discharge lamp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5628453A (ja) |
-
1979
- 1979-08-15 JP JP10388979A patent/JPS5628453A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5628453A (en) | 1981-03-20 |
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