專利名稱：陶瓷金屬鹵化物燈電弧管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬電光源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬鹵化物燈的電弧管結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
金屬鹵化物燈通常采用石英作為金屬鹵化物燈的電弧管材料。在燈的工作溫度下，由于石英會(huì)與填充的金屬鹵化物產(chǎn)生某些化學(xué)反應(yīng)以及堿金屬離子的滲漏，導(dǎo)致發(fā)光物質(zhì)的損失和鹵素的過剩。上述現(xiàn)象的存在使石英金屬鹵化物燈的光色穩(wěn)定性，光輸出維持性，啟動(dòng)特性和壽命等指標(biāo)明顯惡化，從而限制了該燈的使用推廣。
多晶氧化鋁陶瓷具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，在高溫下其不與金屬鹵化物發(fā)生明顯的化學(xué)過程。用半透明的氧化鋁陶瓷管替代石英管做成的金屬鹵化物燈，不但可克服石英金屬鹵化物燈存在的缺點(diǎn)，而且因允許更高的工作溫度而使燈的發(fā)光效率比石英金鹵燈的提高(15-20)％。陶瓷金屬鹵化物燈具有高穩(wěn)定性，長(zhǎng)壽命和高光效的特點(diǎn)，是照明光源中照明效果最好、節(jié)能效果最佳和使用前景最好的高強(qiáng)度氣體放電光源。陶瓷金屬鹵化物燈的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化對(duì)我國(guó)建立節(jié)約型社會(huì)具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的目的在于提出一種穩(wěn)定性好、光效高，使用壽命長(zhǎng)的陶瓷金屬鹵化物燈電弧管的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的陶瓷金屬鹵化物燈電弧管，由陶瓷放電腔和封入其內(nèi)的一對(duì)電極組成，放電腔內(nèi)填充有啟動(dòng)氣體、汞和作為發(fā)光物質(zhì)的若干種金屬鹵化物；一對(duì)電極分別由導(dǎo)電線引出，并用玻璃焊料實(shí)現(xiàn)金屬導(dǎo)線與陶瓷放電腔體的氣密封接。
本發(fā)明中，陶瓷放電腔由直管型陶瓷管1封接于氧化鋁陶瓷管1兩端的對(duì)稱的氧化鋁陶瓷塞2和3，以及對(duì)稱的氧化鋁陶瓷帽6和7組成。陶瓷塞2和3伸入陶瓷管1中的頂端部份4內(nèi)側(cè)呈錐型或圓錐型，其末端(外側(cè))有一供定位電極組件用的園槽5，中間有供放入電極的中心孔13；對(duì)稱的陶瓷帽6和7分別封接于兩個(gè)陶瓷塞2和3的兩端，其末端(即外側(cè))通過圓錐型過渡筒連接有細(xì)長(zhǎng)的尾管8，中間有供插入電極引線的中心孔14。
本發(fā)明中，陶瓷管和陶瓷塞分別壓制成型后，經(jīng)素?zé)邢?，采用過盈的配合連接方法在高溫下燒結(jié)成一個(gè)整體。
本發(fā)明中，電極組件由鈮桿或鈮絲9、鉬片10和電極頭11組成，作為電極引線的鈮桿(絲)和電極頭分別在鉬片兩個(gè)端面的中心點(diǎn)上通過激光焊接方法連成一體。電極組件的鉬片分別放入兩個(gè)陶瓷塞末端的圓槽5中，圓槽5的直徑和深度與鉬片10的直徑和厚度互相匹配，由此起到電極的準(zhǔn)確定位，電極鈮桿9穿入陶瓷塞和陶瓷帽的中心孔13和中心孔14中。陶瓷塞2和3與鉬片10之間由稀土氧化物玻璃焊料12實(shí)現(xiàn)氣密封接，陶瓷帽6和7與陶瓷管1由稀土氧化物或堿土氧化物玻璃焊料成氣密封接，最后鈮桿(絲)9與陶瓷帽細(xì)管部分之間的也由稀土氧化物焊料玻璃實(shí)現(xiàn)氣密封接。
進(jìn)一步地，本發(fā)明的陶瓷金屬鹵化物燈的輸入功率范圍為20瓦到2000瓦。
陶瓷塞前端的錐狀或圓錐形結(jié)構(gòu)，可起到可提高燈的冷端溫度的作用，從而達(dá)到提高光效和顯色性的效果。陶瓷塞末端留有與電極組件的鉬片尺寸相匹配的圓槽，具有電極定位和擔(dān)當(dāng)氣密封接區(qū)的功能。
陶瓷帽的后端部分通過圓弧狀的過渡筒和細(xì)管部份組成一體。
電極通過三道玻璃焊料的方式實(shí)現(xiàn)與陶瓷部份的氣密封接。此阻斷型封接結(jié)構(gòu)可有效防止鹵化物的滲漏。
陶瓷塞整體的設(shè)計(jì)保證了最小的熱損耗和可靠的封接氣密性。
陶瓷塞的圓心孔直徑可等于或大于陶瓷帽的圓心孔，保證大功率燈電極的插入需要。


圖1為本發(fā)明中陶瓷金屬鹵化物燈電弧管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明中電極結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明中陶瓷腔體的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)1為半透明氧化鋁陶瓷管，2和3分別為結(jié)構(gòu)對(duì)稱的陶瓷塞，4為陶瓷管的頂端部份，5為陶瓷塞末端的圓槽，6和7為對(duì)稱的陶瓷帽，8為細(xì)長(zhǎng)的尾管，9為鈮桿(絲)，10為鉬片，11為電極頭，12為稀土氧化物玻璃焊料，13為陶瓷塞中心孔，14為陶瓷帽中心孔，15為激光焊接點(diǎn)，16為玻璃焊料。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示結(jié)構(gòu)的250瓦陶瓷金屬鹵化物燈電弧管，具有半透明多晶氧化鋁陶瓷管1，其內(nèi)腔直徑為9.6±0.2mm，壁厚為1.5±0.1mm，長(zhǎng)度為46±0.5mm。陶瓷塞2和3的總長(zhǎng)度為6±0.2mm，其內(nèi)側(cè)呈錐型，錐度為50°±2°；其末端(外側(cè))圓槽的直徑為5±0.5mm，深度為0.5mm；中間圓孔13的直徑13為2.5±0.1mm。陶瓷帽6和7的總長(zhǎng)為10±0.2mm，其中伸入陶瓷管1的長(zhǎng)度為2±0.1mm，中心圓孔14的直徑為1.5±0.1mm。內(nèi)充Dy、Ho、Tm、Tl、Na和Cs等金屬的鹵化物15±0.5g，汞23±0.5g，以及Kr85和Ar的混合氣5KPa，采用三道玻璃焊料方法實(shí)現(xiàn)氣密封接。形成的電弧管的弧長(zhǎng)為30±0.5mm，總長(zhǎng)為62±1mm。該燈的色溫5500±200K，顯色指數(shù)92±2，光效110±5Lm/W。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷金屬鹵化物燈電弧管，其特征在于由多晶氧化鋁陶瓷放電腔和封入其內(nèi)的一對(duì)電極組成，放電腔內(nèi)填充有啟動(dòng)氣體、汞和作為發(fā)光物質(zhì)的若干種金屬鹵化物；一對(duì)電極分別由導(dǎo)電線引出，并用玻璃焊料實(shí)現(xiàn)金屬導(dǎo)線與陶瓷放電腔體的氣密封接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷金屬鹵化物電弧管，其特征在于陶瓷放電腔由直管型陶瓷管1、封接于多晶氧化鋁陶瓷管(1)兩端的對(duì)稱的多晶氧化鋁陶瓷塞(2)和(3)，以及對(duì)稱的氧化鋁陶瓷帽組成；陶瓷塞(2)和(3)伸入陶瓷管(1)中的頂端部份(4)內(nèi)側(cè)呈錐型或圓錐型，其末端有一供定位電極組件用的園槽(5)，中間有供放入電極的中心孔(13)；對(duì)稱的陶瓷帽(6)和(7)分別封接于兩個(gè)陶瓷塞(2)和(3)的兩端，其末端通過圓錐型過渡筒連接有細(xì)長(zhǎng)的尾管(8)，中間有供插入電極引線的中心孔(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷金屬鹵化物電弧管，其特征在于電極組件由鈮桿或鈮絲(9)、鉬片(10)和電極頭(11)組成，作為電極引線的鈮桿和電極頭分別在鉬片兩個(gè)端面的中心點(diǎn)上通過激光焊接方法連成一體；電極組件的鉬片分別放入兩個(gè)陶瓷塞末端的圓槽(5)中，圓槽(5)的直徑和深度與鉬片(10)的直徑和厚度互相匹配，由此起到電極的準(zhǔn)確定位，電極鈮桿(9)穿入陶瓷基和陶瓷帽的中心孔(13)和中心孔(14)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷金屬鹵化物電弧管，其特征在于陶瓷塞(2)和(3)與鉬片(10)之間由稀土氧化物玻璃焊料(12)實(shí)現(xiàn)氣密封接，陶瓷帽(6)和(7)與陶瓷管(1)由稀土氧化物或堿土氧化物玻璃焊料成氣密封接，最后鈮桿(9)與陶瓷帽細(xì)管部分之間的也由稀土氧化物焊料玻璃實(shí)現(xiàn)氣密封接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷金屬鹵化物電弧管，其特征在于功率為20瓦到2000瓦。
全文摘要
本發(fā)明屬電光源技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種陶瓷金屬鹵化物燈的電弧管結(jié)構(gòu)，其放電腔用半透明的直管型多晶氧化鋁陶瓷管和兩端的陶瓷塞整體燒結(jié)而成。陶瓷塞內(nèi)側(cè)呈錐狀或圓錐狀，陶瓷塞外側(cè)有與電極組件的鉬片尺寸相匹配的圓槽，使電極準(zhǔn)確定位和實(shí)現(xiàn)氣密封接。陶瓷塞與后部的陶瓷帽實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的氣密封接。陶瓷塞和陶瓷帽的中心都留有小孔，供插入電極組件，放電腔內(nèi)填充有啟動(dòng)氣體、汞和根據(jù)不同光譜要求的若干種金屬鹵化物。根據(jù)本發(fā)明制造的金屬鹵化物燈，其光電性能明顯優(yōu)于石英金屬鹵化物燈，特別適用于中大功率陶瓷金屬鹵化物燈的生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01J61/30GK1761028SQ200510110260
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者施振家, 諸定昌 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)