專利名稱：高壓放電燈及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用陶瓷放電管的高壓放電燈及其制造方法。
在采用陶瓷放電管的高壓放電燈中，陶瓷放電管的兩個端部通過將堵塞件(通常稱為“陶瓷塞”)插入到端部里面的辦法而封閉起來，在堵塞件中鉆有一個通孔，在該通孔中插入一個金屬導(dǎo)體。該金屬導(dǎo)體上裝有一個給定的電極，在陶瓷放電管的內(nèi)腔中密封地充有電離發(fā)光物質(zhì)。這種高壓放電燈已知有鈉熒光燈和金屬鹵化物燈。金屬鹵化物燈尤其具有優(yōu)良的冷光性能。采用陶瓷材料來制造放電管，使放電管有可能用于高溫。


圖1是說明這種陶瓷放電管端部結(jié)構(gòu)的最佳實(shí)例的剖視圖。陶瓷放電管的主體11是管狀的，或者是瓶子形的但其兩端都變?yōu)閳A筒形端部12。主體11和圓筒形端部12由例如燒結(jié)氧化鋁體制成。主體11的內(nèi)表面11a是曲面狀的。由于端部12的內(nèi)表面12a從主體的軸線方向看去是直線形的，故在主體11與端部12之間形成了拐角部分36。堵塞件41插入并固定在端部12之內(nèi)，在堵塞件41中帶有一個沿其軸線方向延伸的通孔41a。一根細(xì)長的導(dǎo)體5插入并固定在通孔41a中。在這種實(shí)例中，導(dǎo)體5做成圓管形，以便通過導(dǎo)體5的內(nèi)腔5a將電離發(fā)光物質(zhì)引入主體11的內(nèi)腔13中。導(dǎo)體5的外端帶有密封部分5b，以便在密封后將起輝氣體和電離發(fā)光物質(zhì)密封并保留在它的內(nèi)部。超輝氣體由密封部分5b密封在放電管內(nèi)。電極桿7固定在導(dǎo)體5的外表面上。
這種陶瓷放電管必需在堵塞件41與圓筒形端部12之間以及堵塞件41與導(dǎo)體5之間進(jìn)行密封。為此，在一個最佳實(shí)例中，將導(dǎo)體5插入到堵塞件41的預(yù)燒體的通孔內(nèi)，然后將堵塞件插入到圓筒形端部12中而制成一個組合件，再將該組合件燒結(jié)成一個整體。在燒結(jié)過程中，由于燒結(jié)成整體而圓筒形端部12與堵塞件41之間以及堵塞件41與導(dǎo)體5之間形成密封。
在上述的密封方法中，堵塞件41與圓筒形端部12設(shè)計成這樣一種形式，即如果焙澆時堵塞件41的預(yù)燒體沒有插入到圓筒形端部12的預(yù)燒體中，則焙燒后圓筒形端部12的內(nèi)徑將變成小于堵塞件41的外徑。因此，堵塞件41可牢固而緊密地受壓并固定在圓筒形端部12中。導(dǎo)體5也采用同樣的方法固定在堵塞件41中。以抗腐蝕性能者，最好用鉬、鎢、錸或它們的合金作為導(dǎo)體的材料，而陶瓷放電管的材料一般則采用氧化鋁陶瓷。如果用氧化鋁陶瓷作為堵塞件的材料，則堵塞件與導(dǎo)體的熱膨脹性能間的差別較大，因此，采用了由氧化鋁陶瓷與上述金屬制成的復(fù)合材料或其它的金屬陶瓷。
但是，本發(fā)明人對上述的制造方法進(jìn)行了進(jìn)一步的研究后發(fā)現(xiàn)它存在下列的問題，也就是說，在上述的最終焙燒工步中，圓筒形端部12的預(yù)燒體和堵塞件41的預(yù)燒體分別沿圖1的橫向(陶瓷放電管的圓周方向)有一定程度的燒結(jié)和收縮。堵塞件41與導(dǎo)體5會由于燒結(jié)收縮而牢固地固定和密封在陶瓷放電管中。但是，在最終焙燒工步中，圓筒形端部12的預(yù)燒體和堵塞件41的預(yù)燒體會同時燒結(jié)并向圖1中箭頭E的方向(陶瓷放電管中心軸線的方向)收縮。結(jié)果，在堵塞件41與圓筒形端部12之間以及堵塞件41與導(dǎo)體5之間會產(chǎn)生和殘存沿陶瓷放電管中心軸線的方向E的大的熱應(yīng)力。
尤其是當(dāng)高壓放電燈具有優(yōu)良的冷光性能和極冷的溫度(700℃或更低)，并經(jīng)受反復(fù)的開關(guān)循環(huán)時，上述的殘余應(yīng)力的影響將會由于熱循環(huán)而加劇，結(jié)果，陶瓷放電管便容易損壞而使電離發(fā)光物質(zhì)泄漏出去。
此外，在圖1所示的端部結(jié)構(gòu)中，堵塞件41與導(dǎo)體5之間的密封基本上是借助于它們之間的壓力來實(shí)現(xiàn)的，故考慮到頻繁的開-關(guān)循環(huán)以及堵塞件41與導(dǎo)體5之間熱膨脹系數(shù)的差異必須有更高的密封可靠性。為此，迫切需要有對金屬鹵化物具有高的抗腐蝕性能和高的可靠性的密封結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一個目的是提供一種陶瓷放電管端部的密封結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能防止由于頻繁的反復(fù)開關(guān)循環(huán)而造成各個零件的損傷和破壞以及電離發(fā)光物質(zhì)從陶瓷放電管端部處泄漏出去的現(xiàn)象。
本發(fā)明的高壓放電燈含有一個內(nèi)腔充有電離發(fā)光物質(zhì)的陶瓷放電管、一個帶有一個通孔且至少有一部分固定在陶瓷放電管端部內(nèi)的堵塞件、一個插入到堵塞件的通孔內(nèi)的帶有電極的導(dǎo)體和一層與堵塞件和帶有電極的導(dǎo)體相連結(jié)(通孔除外)的密封材料層。
本發(fā)明者還提供了一種制造本發(fā)明的高壓放電燈的方法，該方法包括制備一個帶有通孔的堵塞件的待燒體；在制備堵塞件待燒體的同時將導(dǎo)體插入到堵塞件的通孔中但不涂上密封材料組分；制備一個陶瓷放電管的待燒體；將堵塞件的至少一部分固定在陶瓷放電管待燒體的端部之內(nèi)；涂上含有密封材料組分的密封材料組分層，使其與堵塞件和導(dǎo)體相接觸(通孔除外)；最后對堵塞件待燒體、陶瓷放電管待燒體和密封材料組分層進(jìn)行焙燒。下面較詳細(xì)地說明本發(fā)明。
如上所述，本發(fā)明人已詳細(xì)研究過堵塞件與陶瓷放電管端部之間、堵塞件與導(dǎo)體之間的電離發(fā)光物質(zhì)的失效與漏泄問題，得出一個概念，即通過用一層密封材料層同時連結(jié)堵塞件和導(dǎo)體可達(dá)到堵塞件和導(dǎo)體的密封，而不是在導(dǎo)體志堵塞件的通孔之間涂上密封材料，這樣也不會在制造過程中由于堵塞件的待燒體(預(yù)燒體、成形體或脫胎體)的燒結(jié)收縮而在堵塞件的通孔與導(dǎo)體之間產(chǎn)生大的壓應(yīng)力。因此，可以防止堵塞件與導(dǎo)體之間的損壞以及電離發(fā)光物質(zhì)的漏泄現(xiàn)象。因?yàn)樵诙氯裏w燒結(jié)收縮時產(chǎn)生的沿陶瓷放電管中心軸線方向的大應(yīng)力不會殘留下來。
另外，本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，如果采用金屬化涂層作為陶瓷放電管端部的密封材料層，那么密封結(jié)構(gòu)陶瓷放電管中的電離對于發(fā)光物質(zhì)(特別是金屬鹵化物)的抗腐蝕性能可大大提高，從而顯著地延長陶瓷放電管的使用壽命，并由此而導(dǎo)致本發(fā)明的推出。
可以采用由具有高熔點(diǎn)的各種金屬或?qū)щ娞沾芍瞥傻碾妼?dǎo)體作為本發(fā)明用的導(dǎo)體。但是，從導(dǎo)電性的觀點(diǎn)看，離熔點(diǎn)金屬比陶瓷更合適的，最好從高熔點(diǎn)金屬鉬、鎢、錸、鈮、鉭及其合金中至少選用一種作為導(dǎo)體。
在上述適用的高熔點(diǎn)金屬中，鈮和鉭是公知的具有大致等于制造陶瓷放電管的陶瓷(特別是氧化鋁陶瓷)的熱膨脹系數(shù)(CTE)的金屬，但它們?nèi)菀资芙饘冫u化物腐蝕。
因此，為了延長導(dǎo)體壽命，最好選用鉬、鎢、錸或其合金來制造。但是，這些金屬通常是有低的熱膨脹系數(shù)。例如，氫化鋁陶瓷的熱膨脹系數(shù)為8×10-6K-1，鎢和錸的熱膨脹系數(shù)則小于6×10-6K-1。
如果選用鉬作為導(dǎo)體材料，最好采用含有La2O3和CeO2中至少一種(占總量0.1～2.0wt％)的鉬。
用于獲得氣密封性能的密封材料層可以采用玻璃層，但是，最好采用為化涂層。在這種實(shí)施例中，先在陶瓷放電管端部的規(guī)定位置涂上一層含有金屬組分的密封材料組分層，然后進(jìn)行焙燒使該密封材料組分層燒結(jié)而與堵塞件和導(dǎo)體相連結(jié)，便形成了金屬化涂層。
構(gòu)成金屬化涂層的金屬組分最好選用鉬、鎢、錸、鉭及其合金中的至少一種金屬，具體地說，從金屬化涂層的抗鹵素腐蝕性能考慮，最好選用鉬、鎢和錸及其合金中的至少一種金屬。
金屬化涂層也可以含有陶瓷組分。這種陶瓷組分最好是具有抗電離發(fā)光物質(zhì)腐蝕的性能的陶瓷。更具體地說。最好從Al2O3、SiO2、Y2O3、Dy2O3和B2O3中至少選用一種，而且最好選用與陶瓷放電管同類的陶瓷材料，而氫化鋁陶瓷最適用。
組成金屬化涂層的金屬元素與陶瓷組分之比例最好為30/70～70/30(體積％)，而涂層厚度最好為5～100μm。
用于形成金屬化涂層的金屬化涂料中最好添加一種具有良好熱解性能的粘結(jié)劑例如乙基纖維素或丙烯酸粘結(jié)劑。
可以用與陶瓷放電管同類的或不同類的材料作為制造堵塞件的材料。但是，堵塞件插入陶瓷放電管端部內(nèi)的那一部分最好用與陶瓷放電管同類的材料制造，因?yàn)?，采用這種結(jié)構(gòu)，在堵塞件件與陶瓷放電管之間就基本上不會產(chǎn)生沿陶瓷放電管中心軸線方向的殘余應(yīng)力。具體說來，堵塞件適宜采用與陶瓷放電管同類材料制造。是因?yàn)椴捎猛惒牧嫌兄谒鼈冎g形成牢固的化學(xué)連結(jié)，在這種實(shí)施例中，“同類材料”一詞的意思是含有相同基體陶瓷的材料，但基體陶瓷中組分可加入相同的或不同的添加。
在本發(fā)明中，堵塞件可以分為至少兩個部分，并且可以包括一個插入陶瓷放電管端部內(nèi)的內(nèi)部分和一個與上述內(nèi)部分做成整體的外部分。在這種實(shí)施例中，最好不存在從內(nèi)部分作用到導(dǎo)體上的壓應(yīng)力。為此，堵塞件內(nèi)部分的通孔直徑最好大于導(dǎo)體的直徑。并且設(shè)置了密封材料層與上述外部分和導(dǎo)體相連結(jié)。
堵塞件的外部分和導(dǎo)體可做成互相緊密接觸，并且從外部分對導(dǎo)體施加一種壓應(yīng)力。
通過外部分與導(dǎo)體的這樣緊密接觸，它們之間可保持密封，而上述內(nèi)部分與導(dǎo)體間并不是緊密接觸的。而且，外部分位于陶瓷放電管的外側(cè)，以承受來自端部的小的應(yīng)力，因此大可不必?fù)?dān)心外部分與導(dǎo)體間的壓力會變得過大而造成密封結(jié)構(gòu)損壞和電離發(fā)光物質(zhì)從其中漏出。
但是，如果由于密封結(jié)構(gòu)的收縮而產(chǎn)生一個大的壓應(yīng)力從外部分作用到導(dǎo)體上時，就可能由于該壓應(yīng)力的重復(fù)出現(xiàn)而形成微裂紋，因此，最好要防止在外部分與導(dǎo)體之間出現(xiàn)過大的壓應(yīng)力。
然而，如果密封材料層是一種玻璃層，就有如下的限制，這就是說，當(dāng)采用玻璃層實(shí)現(xiàn)密封時，首先要通過燒結(jié)制出上述的堵塞件，然后，在該堵塞件外部分的末端表面上加一層玻璃原料，再加熱使該玻璃原料熔融而形成玻璃層。但是，在這一過程中，如果在外部分與導(dǎo)體之間有間隙?；蛘哒f，如果外部分與導(dǎo)體之間基本上沒有壓應(yīng)力，那么玻璃原料與堵塞件的定位和固定就有困難，并且熔融的玻璃料就會流入放電管內(nèi)。因此，在密封材料層是玻璃層的情況下，外部分與導(dǎo)體之間最好是互相緊密接觸的，以便使它們之間至少不易互相移動。
另一方面，如果封材料層是一種金屬化涂層，密封工藝是先在堵塞件的成形體上或成形體的預(yù)燒體上涂敷一層金屬化涂料，然后對堵塞件和金屬化涂料進(jìn)行最終焙燒，因此，無論在焙燒工步前還是焙燒工步后都不需要使外部分與導(dǎo)體彼此間緊密壓緊。為此，如上所述，最好能基本上防止外部分與導(dǎo)體之間產(chǎn)生壓應(yīng)力。
如果堵塞件是由內(nèi)部分和外部分的連結(jié)體構(gòu)成的，則制造內(nèi)部分的材料最好采用與陶瓷管同類的材料，采用這種結(jié)構(gòu)時，堵塞件的內(nèi)部分和陶瓷放電管的端部在焙燒后成為整體。
外部分的材料最好是一種其熱膨脹系數(shù)(CTE)介于陶瓷放電管材料與導(dǎo)體材料之間的復(fù)合材料。這樣，在最終焙燒后便可使外部分與導(dǎo)體的熱膨脹性能之間的差異較小。
更具體地說，上述的復(fù)合材料最好是由具有較高CTE的第一組分和具有較低CTE的第二組分構(gòu)成，其中，復(fù)合材料的第一組分最好是與陶瓷放電管的材料和堵塞件內(nèi)部分的材料同類的陶瓷材料，這樣，在最終燒結(jié)后陶瓷組分便以擴(kuò)散狀態(tài)存在于內(nèi)部分和外部分之間的界面上，從而將內(nèi)部分和外部分牢牢連結(jié)在一起。用作陶瓷放電管和構(gòu)成外部分復(fù)合材料的第一組分的陶瓷最好都用氧化鋁陶瓷，因?yàn)檠趸X具有良好的抗腐蝕性能，并且，復(fù)合材料中所含的氫化鋁組分通?？稍?600℃或更高溫度燒結(jié)時發(fā)生固態(tài)擴(kuò)散反應(yīng)而使外部分和內(nèi)部分之間的接縫消失，從而形成一種基本上是整體的結(jié)構(gòu)。
上述復(fù)合材料的第一組分。最好選用具有抗金屬鹵化物腐蝕性能的高熔點(diǎn)高(如鎢、鉬、錸等)和具有低CTE的陶瓷(如氫化鋁、氮化硅、碳化鈦、碳化硅、碳化鋯、二硼化鈦、二硼化鋯等)。這樣，堵塞件外部分就具有高的抗金屬鹵化物腐蝕的性能。
在這種實(shí)施例中，最好是，主要組分氧化鋁所占的比例為60～90wt％，次要組分為10～40wt％。
上述的密封材料層最好是夾在堵塞件與位于該諸塞件對面的熱膨脹調(diào)節(jié)件之間，并且，該密封材料層與調(diào)節(jié)件相連結(jié)。如果堵塞件采用具有上述的內(nèi)部分和外部分的結(jié)構(gòu)，那么其外部分就與上述調(diào)節(jié)件相對置。
也就是說，如果密封材料層是在堵塞件的表面上形成。就可能在上述的加熱—冷卻循環(huán)過程中由于堵塞件與密封材料層之間熱膨脹的差異而產(chǎn)生裂紋。但是，如果密封材料層夾在堵塞件與熱膨脹調(diào)節(jié)件之間，熱應(yīng)力就會線性對稱地作用在密封材料層的兩個表面上，從而緩和由于上述熱循環(huán)產(chǎn)生的并集中在密封材料層與堵塞件之間的界面附近的熱應(yīng)力，防止產(chǎn)生微裂紋。
熱膨脹調(diào)節(jié)件的材料最好選用其CTE等于或接近于與密封材料層相接觸的堵塞件那部分的CTE的材料，如果堵塞件具有外部分和內(nèi)部分。那么，熱膨脹調(diào)節(jié)件的材料最好是具有等于或接近于外部分的CTE的材料。因此，在此情況下，最好選用上述的復(fù)合材料(尤其是與外部分材料相同的具有第一組分和第二組分的復(fù)合材料)作為調(diào)節(jié)件的材料。
在堵塞件具有外部分和內(nèi)部分的情況下，可在外部分與調(diào)節(jié)件之間插入一個用高熔點(diǎn)金屬制做的徑略大于導(dǎo)體外徑的環(huán)形件，在該環(huán)形件與外部分之間可設(shè)置一個密封材料層，在環(huán)形件與調(diào)節(jié)件之間也可設(shè)置一個密封材料層。按照這種的方法在兩密封材料層之間放入環(huán)形件有助于密封材料層與導(dǎo)體的連結(jié)。
在上述的密封方法中、需要用密封材料層來連結(jié)堵塞件和導(dǎo)體，因而可防止電離發(fā)光物質(zhì)的漏泄。
另外，可以在導(dǎo)體的外圓周表面做出一個環(huán)形凸肩，該環(huán)形凸肩可插在堵塞件與調(diào)節(jié)件之間，在環(huán)形凸肩與堵塞件之間可設(shè)置一個密封材料層，在環(huán)形凸肩與調(diào)節(jié)件之間也可設(shè)置一個密封材料層。在這種實(shí)施例中，除了具有上述環(huán)形件的良好作用外，還具有下面將要談到的各種優(yōu)點(diǎn)。在上述密封結(jié)構(gòu)的各種方法，必須設(shè)置密封材料層來連結(jié)堵塞件和導(dǎo)體以便防止電離發(fā)光物質(zhì)從它們之間漏泄出去。
但是，由于環(huán)形凸肩設(shè)置在導(dǎo)體的外圓周表面上，所以不必?fù)?dān)心電離發(fā)光物質(zhì)會從環(huán)形凸肩與導(dǎo)體之間漏泄出去。因此，在該實(shí)施例中。當(dāng)在環(huán)形凸肩與堵塞件之間設(shè)置密封材料層時，密封層與環(huán)形凸肩的緊密接觸表面(密封面—就只由形成垂直于陶瓷礦電管中心軸線方向的表面而完全密封，所以密封結(jié)構(gòu)的壽命可進(jìn)一步延長。
在堵塞件由內(nèi)部分和外部分組成的情況下，上述環(huán)形凸肩插在堵塞件之外部分與調(diào)節(jié)之間。在該實(shí)施例中，最好還采用如下的密封方法。也就是說，在上述的密封方法中，密封材料層處在堵塞件的外側(cè)表面上。采用這樣的密封方法會在導(dǎo)體與堵塞件通孔的內(nèi)表面之間留下一定的小間隙，而使導(dǎo)體與通孔內(nèi)表面之間不能緊密接觸，所以電離發(fā)光物質(zhì)也會流入上述間隙中，故由于電離發(fā)光物質(zhì)有一定程度的流失而降低發(fā)光效率。
因此，在本發(fā)明的另一個最佳實(shí)施例中，將第一堵塞件固定在陶瓷礦電管端部的內(nèi)腔一側(cè)，而將第二堵塞件固定在陶瓷放電管端部的末端表面一側(cè)，上述的環(huán)形凸肩則插在第一堵塞件與第二堵塞件之間。在該實(shí)施例中，其第一堵塞件與第二堵塞件之間設(shè)置一個密封材料件，在第二堵塞件與環(huán)形凸肩之間也設(shè)置一個密封材料層。這些密封材料層做成沿垂直于陶瓷放電管中心線方向的表面延伸。
這樣，在陶瓷放電管的端部，電離發(fā)光物質(zhì)流入第一堵塞件與導(dǎo)體之間的間隙內(nèi)，但不能再向前流動，因此，可以避免或減輕發(fā)光效率的降低。
上述的密封方法可以用在陶瓷放電管的兩個端部，在其一個端部，必經(jīng)通過導(dǎo)體的內(nèi)部引入電離發(fā)光物質(zhì)，所以導(dǎo)體必須做成管狀，而在另一個端部則可采用各種形狀(如棒狀、管狀等)的導(dǎo)體。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，如果設(shè)置上述的環(huán)形凸肩，可能會在將導(dǎo)體插入堵塞件燒結(jié)體的通孔的過程中出現(xiàn)一問題。也就是，如果導(dǎo)體具有線性形的，那么，帶有電極的導(dǎo)體可以容易地固定到堵塞件待燒體的通孔內(nèi)部，這樣便可通過焊接法將電極固定在導(dǎo)體的末端而制成一個組合體，然后將該組合體從電極的相對端插入通孔內(nèi)，而且，尚未焊上電極的導(dǎo)體可被涂上金屬化涂層并予以焙燒，并在最終焙燒前將電極焊到導(dǎo)體上。
但是，如果環(huán)形凸肩設(shè)置在焊好的電極上，那么，當(dāng)從電極的相對端將焊好的電極順序插入上述堵塞件待燒體的通孔內(nèi)部時，就不可能將焊好的電極與堵塞件待燒體組合起來，因?yàn)榄h(huán)形凸肩緊靠在堵塞件等燒體組合起來，因?yàn)榄h(huán)形凸肩緊靠在堵塞件等燒體的端面上。雖然在環(huán)形凸肩直徑較小而可插入通孔內(nèi)時有可能進(jìn)行組合，但是，上述的密封部分也會由于環(huán)形凸肩直徑小而就小，從而就降低了由密封材料層所提供的密封性能。因此，環(huán)形凸肩的直徑最好大于堵塞件通孔的內(nèi)徑。
這樣，導(dǎo)體必須從其固定有電極的一側(cè)(也就是導(dǎo)體的末端一側(cè))插入堵塞件待燒體的通孔內(nèi)。但是，在傳統(tǒng)的組合工藝中，在進(jìn)行這項(xiàng)操作時，電極是采用焊接方法固定到導(dǎo)體的外圓周表面的，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，電極不能插入堵塞件等燒體的通孔內(nèi)，而是僅僅靠在待燒體的端面上。而且電極桿是采用焊接方法固定到導(dǎo)體上的，采用這種方法有時會出現(xiàn)一個問題，即在焊接后，焊接材料上有一部分從導(dǎo)體外表面隆起，而該隆起的焊接材料也是靠在堵塞件等燒體的端面上。
當(dāng)然，如果導(dǎo)體的直徑做成明顯地小于燒結(jié)前堵塞件待燒體通孔的內(nèi)徑時，上述的問題就很難出現(xiàn)。但是，這種做法是不可取的，因?yàn)檫@樣做會使導(dǎo)體不能穩(wěn)固地固定在堵塞件的通孔內(nèi)。
于是，本發(fā)明人想出了將電極固定在位于陶瓷放電管內(nèi)腔的導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)表面上的方法。結(jié)果，焊接后焊接材料的隆起部分是朝向?qū)w的內(nèi)圓周表面一側(cè)，所以，該隆起部分不會與堵塞件待燒體的端面相鄰接。這種焊接方法雖然可同時允許電極的位置更靠近放電管半徑方向的中心，從而可改善其發(fā)光過程中的穩(wěn)定性。
本發(fā)明人還想出了將電極固定在位于陶瓷礦電管內(nèi)腔的導(dǎo)體上并將電極的末端向陶瓷放電管中心軸線方向彎曲的方法。采用這種結(jié)構(gòu)，位于電極桿末端的電極部分可以很容易被接納在堵塞件待燒體的通孔內(nèi)。
但是，在電極的電極桿固定在導(dǎo)體的內(nèi)圓周表面上的情況下，焊接后的頭周圍的焊接材料將向上隆起。在采用實(shí)心電極桿時，也同樣會出現(xiàn)上述的隆起部分。如果該隆起部分尺寸較大，那么在通過管狀導(dǎo)體引入電離發(fā)光物質(zhì)時，恐怕也會阻礙電離發(fā)光物質(zhì)的流動。
因此，本發(fā)明人在導(dǎo)體上的上述隆起部分或者說焊接部分的前面的位置上開出一個電離發(fā)光物質(zhì)的出口。從而防止了隆起部分對電離發(fā)光物質(zhì)流動的阻礙。上述的出口可以與位于導(dǎo)體末端的出口連通，也可以不連通。
本發(fā)明可以滿意地應(yīng)用于密封地裝有各種電離發(fā)光物質(zhì)的高壓放電燈，用于密封地裝有腐蝕性金屬鹵化物的金屬鹵化物燈管，如果陶瓷放電管是用氧化鋁陶瓷制成的效果則更佳。
另外，按照本發(fā)明，當(dāng)堵塞件至少在塞入陶瓷放電管內(nèi)的那一部分的采用與陶瓷放電管同類材料制成時，可在堵塞件的外側(cè)設(shè)置一個緊壓堵塞件，導(dǎo)體可以插入堵塞件和緊壓堵塞件各自的通孔內(nèi)，可在堵塞件與緊壓堵塞件之間和緊壓堵塞件與導(dǎo)體之間可各設(shè)置一個密封用的密封材料層，以便由緊壓堵塞件沿圓周方向?qū)o壓堵塞件與導(dǎo)體之間的密封材料層施加一個緊壓接觸力。
在此情況下，堵塞件可做成一個發(fā)上所述的用與陶瓷放電管同類的材料制成的整體堵塞件，或者做成如上述的由外部分和用與陶瓷放電管同類的材料制成的內(nèi)部分組成的連結(jié)體，這里說的“同類材料”是指含有相同基體陶瓷的材料，包括例如含有氧化鋁作為第一組分的金屬陶瓷，這些材料可以含有相同的或不同的添加組分。
上述的緊壓堵塞件內(nèi)帶有通孔，體插入該通孔內(nèi)。緊壓堵塞件的材料最好是上述的與外部分同類的材料，具體說來，就是上述的復(fù)合材料，該材料的CTE介于陶瓷放電管材料與導(dǎo)體材料的CTE之間。如上所述，復(fù)合材料最好由具有較高CTE的第一組分與具有較低CTE的第二組分組成。
在緊壓堵塞件的待燒體與堵塞件的待燒體之間以及緊壓堵塞件與導(dǎo)體之間分別涂上一層金屬化涂料層，并且各待燒體與金屬化涂料層整體地?zé)Y(jié)在一起。在此情況下，各待燒體由于燒結(jié)而收縮，但是，導(dǎo)體不會因焙燒而收縮。因此，如果在導(dǎo)體未插入緊壓堵塞件待燒體的通孔中燒結(jié)后得到的緊壓堵塞件的內(nèi)徑小于導(dǎo)體的外徑(最好是小5～10％左右)，那么在整體燒結(jié)后就會從緊壓堵塞件向金屬化涂層和導(dǎo)體施加一個壓力。而且本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于這種壓力的作用，金屬化涂層中的孔隙會變小甚至閉合，這就進(jìn)一步改善了金屬化涂層的微密性。
在該實(shí)施例中，最好在緊壓堵塞件的外側(cè)再設(shè)置上述的熱膨脹調(diào)節(jié)件，并且在該調(diào)節(jié)件與緊壓堵塞件之間也設(shè)置一層金屬化涂層。這就是說，在該實(shí)施例中，也有可能出現(xiàn)如上所述的在加熱—冷卻循環(huán)過程中由于緊壓堵塞件與金屬化涂層之間熱膨脹的差異而產(chǎn)生微裂紋，但是，如果金屬化涂層夾在緊壓堵塞件與熱膨脹調(diào)節(jié)件之間，熱應(yīng)力就會以線性對稱的方式作用在金屬化涂層的兩個表面上，結(jié)果，就減輕了因加熱循環(huán)產(chǎn)生的集中在金屬化涂層與緊壓堵塞件間的界面附近的熱應(yīng)力，所以就幾乎不會產(chǎn)生微裂紋之類的缺陷。
此外，如果在本發(fā)明中設(shè)置有調(diào)節(jié)件，就還要在主財節(jié)件與導(dǎo)體之間的間隙內(nèi)也設(shè)置一層密封材料層。這種結(jié)構(gòu)可獲得更加穩(wěn)固的密封材料層。
為了制造上述的高壓放電燈，在本發(fā)明的制造方法中，設(shè)置了一層含有密封材料組分的密封材料組分層，它與上述的導(dǎo)體和堵塞件待燒體相接觸(但不與通孔接觸)，并且上述堵塞件待燒體、陶瓷放電管待燒體和密封材料組分層燒結(jié)在一起。此時，為了制取陶瓷放電管，先將陶瓷例如氫化鋁粉擠壓而得到圓筒形成形體，或者，采用吹制法將空氣吹入成形體內(nèi)而制成帶有中間脹大部分的圓筒形成形體，然后對該形成體進(jìn)行干燥和除油。與此同時，稱量出堵塞件的材料，并添加水、乙醇或有機(jī)物粘結(jié)劑等制成一種混合料，然后通過噴霧干燥法使該混合料球化而制成粒狀的粉料，再將該粉料壓制成帶有通孔的堵塞件成形體。
將導(dǎo)體插入上述成形體的通孔內(nèi)，再將該組合煅燒以去除模壓添加劑等物質(zhì)，制成預(yù)燒體，或者也可以是，先將上述成形體煅燒去除模壓添加劑等物質(zhì)，制成預(yù)燒體，然后將導(dǎo)體插入預(yù)燒體的通孔內(nèi)。在這些煅燒過程中，如果堵塞件的一個部分(例如它的外部分)是用金屬陶瓷制成的，而且該金屬陶瓷要在還原氣氛中加熱到1300～1600℃時，那么，作為堵塞件第二組分加入的氧化鎢、氧化鉬等的含量就要減少。
然后，將堵塞件預(yù)燒體插入陶瓷放電管預(yù)燒體的端部內(nèi)，再對該陶瓷放電管和堵塞件進(jìn)行最終焙燒。通過這些操作使陶瓷放電管與堵塞件整體地連對在一起。此時，如果要由堵塞件的外部分牢牢固定導(dǎo)體，那么在導(dǎo)體沒插入該外部分預(yù)燒體的通孔內(nèi)的情況下燒結(jié)后的通孔直徑最好比導(dǎo)體直徑小0～10％。
上述的最終焙燒最好也在還原氣氛中進(jìn)行，且焙燒溫度為1700～1900℃。采用本在還原氣氛中進(jìn)行煅燒或焙燒可以使堵塞件第二組分(例如鎢)還原，或者能防止第二組分氧化。
如上所述，在所需位置上設(shè)置密封材料組分層，并且如果需要的話，再裝上熱膨脹調(diào)節(jié)件的預(yù)燒體，然后與堵塞件預(yù)燒體、陶瓷放電管預(yù)燒體和密封材料組分層一起進(jìn)行最終焙燒。
在這種實(shí)施例中，如果環(huán)形凸肩設(shè)置在導(dǎo)體的外圓周表面上，那么，從陶瓷放電管的中心軸線方向看去時，堵塞件等燒體與環(huán)形凸肩是對置的，而密封材料組分層則置于它們之間。
在該實(shí)施例中，如果導(dǎo)體是管狀的，電極就固定在導(dǎo)體的陶瓷放電管內(nèi)腔一側(cè)的內(nèi)側(cè)表面上，導(dǎo)體就從電極插入堵塞件待燒體的通孔中并固定在該通孔內(nèi)。另一方面，電極可固定在位于陶瓷放電管內(nèi)的導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)壁上，其末端向陶瓷放電管中心軸線方向彎曲，然后，將該導(dǎo)體從電極插入堵塞件待燒體的通孔內(nèi)，并固定在該通孔內(nèi)。
陶瓷放電管通常可做成管狀、圓筒形、鼓形、或其他的形狀。如果要通過導(dǎo)體將電離發(fā)光物質(zhì)引入陶瓷放電管內(nèi)并密封之，就要在密封后采用激光束焊接法或電子束焊接法將導(dǎo)體的引入口封住。
另外，可以在堵塞件本身的內(nèi)表面上預(yù)先做出儲存液態(tài)的電離發(fā)光物質(zhì)的儲存槽，將液態(tài)的金屬鹵化物等引入堵塞件的儲存槽內(nèi)。這就是說，當(dāng)開—關(guān)高壓放電燈時，大部分金屬鹵化物以氣態(tài)形式存在于并充滿了陶瓷礦電管的內(nèi)腔。但昌，存留的液態(tài)部分首先流向溫度較低的端部12(如1中箭頭所示)。這種液態(tài)的金屬鹵傾物流對陶瓷放電管(尤其是對氧化鋁燒結(jié)體)有腐蝕作用。因此，如果進(jìn)行一次試驗(yàn)，使高壓放電燈長期使用并且承胺反復(fù)循環(huán)的開-關(guān)動作，那么陶瓷放電管在其拐角部分36特別易受到達(dá)腐蝕，而形成一個腐蝕，液態(tài)的金屬鹵化物很容易沿該腐蝕表面積存起來，并且沿該表面進(jìn)一步加劇腐蝕。如果發(fā)生這種加劇腐蝕的情況，高壓放電燈的使用壽命便會縮短。
但是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用前面所述的方法，呈液相狀態(tài)的金屬鹵化物等首先流入上述的堵塞件的儲存槽內(nèi)，幾乎不會儲存在陶瓷放電管的主體與端部之間的區(qū)域內(nèi)，這就大大減小對該部位的蝕。雖然堵塞件的儲存槽附近的區(qū)域也會受腐蝕，但是，堵塞件本身的腐蝕不會影響高壓放電燈的壽命。因?yàn)槎氯暮穸却蟆?br> 在該實(shí)施例中，儲存槽最好有一個傾斜度，更具體地說，儲存槽最好做成這樣，即使得堵塞件從陶瓷放電管中心軸線方向看去其厚度(沿通孔的延伸方向E看去的厚度)，是從拐角部分向著通孔減小的。按照這種結(jié)構(gòu)，儲存槽的寬度是從拐角部分向著通孔(也就是從周邊部分向產(chǎn)豐陶瓷放電管中心)逐漸增大的。
而且，陶瓷放電管主體的內(nèi)表面與儲存槽之間最好是平滑連接的，也就是說，在陶瓷放電管內(nèi)表面上的拐角部分最好不出現(xiàn)臺階式部位。采用這樣組合形狀，就可防止沿主體的內(nèi)圓周表面流的液態(tài)電離發(fā)光物質(zhì)停留在上述臺階的附近。
本發(fā)明的高壓放電燈含有內(nèi)腔充有電離發(fā)光物質(zhì)的陶瓷放電管；至少有一部分塞入陶瓷放電管端部內(nèi)側(cè)的帶通孔的堵塞件；插入堵塞件通孔內(nèi)的帶有電析的導(dǎo)體；和用來形成與堵塞件和導(dǎo)體緊密接觸而密封的金屬化涂層。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用上述的金屬化涂層來密封陶瓷放電管的端部對于防止金屬鹵化物、鈉或其他物質(zhì)(尤其是金屬鹵化物)的腐蝕是十分有效的。
上面已經(jīng)具體說明了金屬化涂層的材料以及使用金屬化涂層作為密封材料層的各種實(shí)施例。
但是，使用金屬化涂層來密封或者說氣密放電管端部的具體實(shí)施例并不局限于上面所述的這些實(shí)施例。
也就是說，除了上面所述的各種實(shí)施例以外，還可以在堵塞件的面對陶瓷放電管內(nèi)腔一側(cè)的表面上形成金屬化涂層，以便由金屬化涂層覆蓋堵塞件，這至少可以防止堵塞件與導(dǎo)體之間的間隙與放電管連通。
另外，在陶瓷放電管的端部，還可以在堵塞件的通孔與導(dǎo)體之間設(shè)置金屬化涂層。
在這種實(shí)施例中，第一堵塞件固定在陶瓷放電管端部的內(nèi)腔一側(cè)，第二堵塞件固定在陶瓷放電管端部的末端表面一側(cè)，而緊壓堵塞件則插在第一與第二堵塞件之間。在此情況下，也可以在第一堵塞件與緊壓堵塞件之間設(shè)置密封材料層，也可以在第二堵塞件與緊壓堵塞件之間設(shè)置密封材料層。這些密封材料層做成沿垂直于陶瓷放電管中心軸線的方向延伸。按照該實(shí)施全采用金屬化涂層來實(shí)現(xiàn)緊壓堵塞件與導(dǎo)體之間的密封，并且從緊壓堵塞件沿圓周方向?qū)o壓堵塞件與導(dǎo)體之間的金屬化涂層施加一個緊壓接觸力。
這樣，雖然電離發(fā)光物質(zhì)會流入陶瓷放電管端部的第一堵塞件與導(dǎo)體之間的間隙內(nèi)，但是，離發(fā)光物質(zhì)不會再向前流失。因此可改善發(fā)光效率。
用這種方法在燒結(jié)時由緊壓堵塞件對金屬化涂層施加一個壓力可以有效地改善密封性能。這是因?yàn)?，如果金屬化涂層在其一般狀態(tài)下燒結(jié)，其內(nèi)部很容易形成孔隙，但是，如果金屬化涂層在緊壓堵塞件與導(dǎo)體之間的壓力下進(jìn)行燒結(jié)，就可減少金屬化涂層中形成的孔隙。
在該實(shí)施例中，第一和第二堵塞件原材料最好如上面所述采用與陶瓷放電管同類的材料。
緊壓堵塞件最好用如上所述的同種材料制造，具體說來，這種材料就是上面所述的復(fù)合材料，該材料的CTE介于陶瓷放電管材料與導(dǎo)體材料之間。
如果金屬化涂層設(shè)置在堵塞件與導(dǎo)體之間的通孔內(nèi)。那么就在堵塞件等燒體的通孔內(nèi)表面上涂敷一層金屬化涂料，并將導(dǎo)體插在堵塞件的涂有金屬化涂料的通孔的規(guī)定位置上，通過烘烤金屬化涂料將導(dǎo)體固定在通孔內(nèi)，然后將上述堵塞件插在陶瓷放電管待燒體的端部內(nèi)表面蝗規(guī)定位置上，而后再進(jìn)行最終焙燒。
在這種實(shí)施例中，也可在堵塞件的兩個與其通孔垂直交叉的主表面中的一個，即當(dāng)堵塞件塞入陶瓷放電管端部內(nèi)表面時變成陶瓷放電管外表面的那個主表面上涂敷上述的金屬化涂料。這是十分有利的，因?yàn)樵谧罱K燒結(jié)后可以在堵塞件主表面上的金屬化涂層的松孔內(nèi)滲入一種玻璃物質(zhì)，從而進(jìn)一步提高金屬化涂層的臻致密性。
在該實(shí)施例中，通過在堵塞件的通孔與導(dǎo)體間設(shè)置并固定金屬化涂層，可避免產(chǎn)生和殘留沿陶瓷放電管中心軸線方向的熱應(yīng)力，從而獲得高可靠性的高壓放電燈，這種放電管不會由于反復(fù)的開—關(guān)動作而使各元件遭受損傷和破壞以及造成電離發(fā)光物質(zhì)的漏泄。上述的金屬化涂層具有良好的抗陶瓷放電管中的電離發(fā)光物質(zhì)、特別是金屬鹵化物腐蝕的性能，所以可起到延長陶瓷放電管使用壽命的作用。在這種實(shí)施例中，由于堵塞件的燒結(jié)收縮而產(chǎn)一個作用在金屬化涂層上的壓力，故可提高金屬化涂層的氣密性。
另外，通過在堵塞件的外側(cè)和內(nèi)鍘設(shè)置第一熱膨脹調(diào)節(jié)件和第二熱膨脹調(diào)節(jié)件。蚵以減輕由于堵塞件和金屬化涂層產(chǎn)是熱膨脹的差異而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。在此情況下，特別是設(shè)置在堵塞件內(nèi)側(cè)的第二調(diào)節(jié)件由于保護(hù)了露在陶瓷放電管內(nèi)的金屬化涂層，還起到了減小對金屬化涂層產(chǎn)生逆弧的作用。
另外，在堵塞件的金屬化涂層上設(shè)置一個與外界接觸的玻璃層，在金屬化涂層組織的松孔內(nèi)滲入玻璃，并在堵塞件的拐角處設(shè)切角部分(例如C形切角或R形的切角等)，第一調(diào)節(jié)件和第二調(diào)節(jié)件與陶瓷放電管相接觸，都可分別提高密封部分的可靠性，所以，它們可稱之為最佳實(shí)施例。
從上面的說明可以清楚盾出，按照本發(fā)明可以制得一種高壓放電燈，它含有一個內(nèi)腔充有電離發(fā)光物質(zhì)的陶瓷放電管，一個用來密封陶瓷放電管端部的堵塞件和一個插入堵塞件的通孔內(nèi)的帶有電極的導(dǎo)體，本發(fā)明的高壓放電燈具有高可靠性的端部密封結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)不會由于放電管的無數(shù)次反復(fù)開—關(guān)動作而造成其端部各個元件的損壞和電離發(fā)光物質(zhì)的漏泄。
為了更好地理解本發(fā)明，是面參考附圖作詳細(xì)說明，附圖中圖1是一種普通陶瓷放電管端部附近的結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖2是是說明高壓放電燈的整個結(jié)構(gòu)的一個實(shí)例的示意圖；圖3是本發(fā)明的高壓放電燈的一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出了陶瓷放電管11的端部12附近的結(jié)構(gòu)，其中，在堵塞件50A的外部分15與熱膨脹調(diào)節(jié)件17之間設(shè)置了一個密封材料層6A；圖4是本發(fā)明的另一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出了陶瓷放電和11端部12附近的結(jié)構(gòu)，其中，在堵塞件56的外部分57與熱膨脹調(diào)節(jié)件17之間設(shè)置一個密封材料層58；圖5是本發(fā)明的再一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出了陶瓷放電管11端部12附近的結(jié)構(gòu)，其中，在堵塞件50A的外部分15與熱膨脹調(diào)節(jié)件17之間插入一個環(huán)形件18，并上在它們之間設(shè)置了密封材料層16B和16C；圖6是表示陶瓷礦電管11端部12附近的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖，其中，在堵塞件56的外部分57與熱膨脹調(diào)節(jié)件17之間插入一個環(huán)形件18，并在它們之間設(shè)置了密封材料層59A和59B；圖7是本發(fā)明的又一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出陶瓷放電管11的端部12附近的結(jié)構(gòu)，其中，在導(dǎo)體5的外圓周表面上做出一個環(huán)形凸肩22，在外部分21與環(huán)形凸肩22之間以及熱膨脹調(diào)節(jié)件17與環(huán)形凸肩22之間分別設(shè)置密封材料層16D和16E；圖8是本發(fā)明的高壓放電燈的一個實(shí)施例的分解剖視圖，說明制造堵塞件待燒體51與導(dǎo)體23的組合體的方法；圖9(a)和9(b)分別是本發(fā)明的高壓放電燈的實(shí)施例的視圖，說明制造導(dǎo)體24、28與堵塞件待燒體51的組合體的方法；圖10是本發(fā)明的又一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出陶瓷放電管11的端部12附近的結(jié)構(gòu)，其特征是，在導(dǎo)體的外圓周表面上做出一個環(huán)形凸肩22，并且采用了圖9(b)所示的導(dǎo)體和電極；圖11是本發(fā)明的又一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出了陶瓷放電管11的端部12附近的結(jié)構(gòu)，其中，在導(dǎo)體5的外圓周表面上做出一個環(huán)形凸肩22，并且采用了圖9(a)所示的導(dǎo)體和電極；圖12是本發(fā)明的又一個實(shí)施例的端部12附近的結(jié)構(gòu)的放大剖視圖，其中，在堵塞件60與緊壓堵塞件61之間設(shè)置了密封材料層；力13是本發(fā)明的又一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出了端部12附近的結(jié)構(gòu)，其中，在堵塞件63與緊壓堵塞件64之間設(shè)置密封材料層，緊壓堵塞件64的厚度是從外圓周側(cè)向著內(nèi)圓周側(cè)增加的；圖14是本發(fā)明的又一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出)端部12的附近的結(jié)構(gòu)，其中，在堵塞件50c的內(nèi)部分34的位于內(nèi)腔13一側(cè)的表面上涂上一層金屬化涂層15H；圖15是本發(fā)明的又一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出了端部12附近的結(jié)構(gòu)，其中，在第一堵塞件33與第二堵塞件32之間插入一個緊壓堵塞件67，并且在各堵塞件之間了密封材料層68A，68C；圖16是本發(fā)明的又一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出了端部12附近的結(jié)構(gòu)，其中，在第一堵塞件72和第二堵塞件71之間插入一個緊壓堵塞件73，并且在各堵塞件之間設(shè)置了密封材料層74A，74C；圖17是本發(fā)明的又一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出了端部12附近的結(jié)構(gòu)，其中，在堵塞件81與導(dǎo)體6之間設(shè)置一層金屬化涂層83；圖18是本發(fā)明的又一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出了端部12附近的結(jié)構(gòu)，其中，第一堵塞件87的內(nèi)腔接納一個第二堵塞件86；圖19是本發(fā)明的又一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出了端部12附近的結(jié)構(gòu)，其中，在堵塞件81的外側(cè)固定一個第一熱膨脹調(diào)節(jié)件89；在堵塞件81的內(nèi)側(cè)固定一個第二熱膨脹調(diào)節(jié)件90；圖20是說明本發(fā)明的制造過程的一個實(shí)施例的流程圖；圖21是說明本發(fā)明的制造過程的另一個實(shí)施例的流程圖；圖22是本發(fā)明的高壓放電燈的又一實(shí)施例的放大部視圖，示出了端部12的結(jié)構(gòu)，其中，在堵塞件91與同其外側(cè)對置的熱膨脹調(diào)節(jié)件93之間以及熱膨脹調(diào)節(jié)件93與導(dǎo)體5之間分別設(shè)置了玻璃層92A、92B；
圖23是本發(fā)明的高壓放電燈的又一實(shí)施例的放大剖視圖，示出了端部12的結(jié)構(gòu)，其中，在堵塞件50A的外部分15與同該部分15對置的熱膨脹調(diào)節(jié)件93之間以及熱膨脹調(diào)節(jié)件93與導(dǎo)體5之間設(shè)置了玻璃層92A、92B；圖24是本發(fā)明的高壓放電燈的又一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出了端部12的結(jié)構(gòu)，其中，在堵塞件56的外部分57與同該部分57對置的熱脹調(diào)節(jié)件93之間以及熱膨脹調(diào)節(jié)件93與導(dǎo)體5之間分別設(shè)了玻璃層92A、92B圖25是本發(fā)明的高壓放電燈的又一個實(shí)施例的放大剖視圖，示出了端部12的結(jié)構(gòu)，其中，在堵塞件97與導(dǎo)體106之間設(shè)置了金屬化涂層98；圖26是本發(fā)明的高壓放電燈的實(shí)施例的放大剖視圖，示出了端部12A的結(jié)構(gòu)，其中，采用金屬化涂層或玻璃105將整個密封結(jié)構(gòu)相對于主體11的端部12A密封；圖27(a)和27(b)分別是玻璃層92A的端面及其附近結(jié)構(gòu)的放大剖視圖；和圖28是說明制造圖22～27所示實(shí)施例的各密封結(jié)構(gòu)的工藝的流程圖。
下面結(jié)合附圖較詳細(xì)地說明本發(fā)明。
圖2是一種金屬鹵化物高壓放電燈的示意圖。安置在一個用石英玻璃或稱硬玻璃制的外管2中陶瓷放電管10，外管2的中心軸線與陶瓷放電管10的中心軸線相重合。外管2的兩端由導(dǎo)電蓋子3進(jìn)行氣密密封。陶瓷放電管10具有一個中間部分脹大的筒形主體11，和位于主體11兩端的端部12。陶瓷放電管10借助兩根通過薄片4分別與密封蓋3相連的導(dǎo)線1固定在外管2上。上導(dǎo)線1焊到桿狀導(dǎo)體6上，下導(dǎo)線1焊到管狀導(dǎo)體5上。
導(dǎo)體5、6分別插入并固定在各密封件的通孔內(nèi)。它們分別與主體11內(nèi)的電極桿7氣密密封地焊接在一起。電極桿7上纏繞有一個線圈9。本發(fā)明并不特別局限于上述類型的電極元件，例如，電極桿7的末端部分可做成球狀，該球形就可用作電極。后面將說明密封件等的結(jié)構(gòu)。
對于金屬鹵化物高壓放電燈，將氬氣或類似的惰性氣體和金屬鹵化物(必要時用汞)封入陶瓷放電管10的內(nèi)腔13內(nèi)。
圖3是圖2所示陶瓷礦電管10的端部附近的放大剖面圖。主體11具有一個彎曲的內(nèi)表面11a，沿陶瓷放電管中心軸線方向看，端部12的內(nèi)表面12a是直的，在主體11與端部12之間形成一個拐角36。在端部12的內(nèi)側(cè)插入一個堵塞件50A，該堵塞件50A由大部分塞入端部12內(nèi)的內(nèi)部分14格沒塞入端部12內(nèi)的外部分15組成。上述內(nèi)部分14和外部分15做成一整體，它們的通孔14a、15a的中心軸線基本重合。內(nèi)部分14與端部12用同一種陶瓷(最好是氧鋁陶瓷制成，它們的界面經(jīng)過燒結(jié)后是基本上是看不見的。
在通孔14a、15a內(nèi)插入一根細(xì)長的管狀導(dǎo)體5。該導(dǎo)體5外側(cè)的末端帶有一個密封蓋5b，將從管狀導(dǎo)體5引入的起輝氣體和可電離的發(fā)光物質(zhì)密封在放電管內(nèi)。在導(dǎo)體5與外部分15之間形成一個緊壓接觸表面40。在外部分15的端面15b的另一外側(cè)處設(shè)有一個環(huán)形的熱膨脹調(diào)節(jié)件17，該調(diào)節(jié)件17的一個端面17a與端面15b相對。導(dǎo)體5也插入調(diào)節(jié)件17的中心通孔17a內(nèi)。在外部分15與調(diào)節(jié)件17之間夾入一個密土16A，該密封怪16A蓋住端面15b、17b的部分表面和電導(dǎo)體5。采用上述的結(jié)構(gòu)就形成了陶瓷放電管的沿中心軸線方向的密封面20和垂直于該中心軸線方向的密封面19。作為密封材料層最好用金屬化涂層，但是，也可以用玻璃層。在伸出調(diào)節(jié)件17外的導(dǎo)體5的周圍設(shè)置一個玻璃層42。
在本實(shí)施例中，帶有電極部分的導(dǎo)體5插入堵塞件50A的成形體或稱預(yù)燒體的通孔內(nèi)，而堵塞件50A的成形體或稱預(yù)燒體又陶瓷放電管的或形體或稱預(yù)燒體的端部，制備成一個組合體，然后燒結(jié)成一整體。此時，外部分15用復(fù)合材料或稱金屬陶瓷制成，這種材料含有與陶瓷放電管10相同的材料(最好是氧化鋁)和上述的第二組分。
如果密封材料層16A采用上述的金屬化涂層，則先涂上一種構(gòu)成密封材料層16A的涂料，做成如圖3所示形狀的外加涂層，然后與堵塞件件的待燒體和陶瓷放電管的待燒體整體地?zé)Y(jié)在一起。如果密封材料層16A采用玻璃層，那么堵塞件50A和陶瓷放電管11進(jìn)行最后燒結(jié)后，再在堵塞件50A與調(diào)節(jié)件17之間置入玻璃材料(最好是玻璃原料)，再使該玻璃材料加熱熔融而制成玻璃層。
圖4是本發(fā)明的陶瓷放電管的另一個實(shí)施例的端部結(jié)構(gòu)放大剖視圖。圖4所示端部結(jié)構(gòu)與圖3所示端部結(jié)構(gòu)大2相同，所以相同的部件用相同的標(biāo)號表示，并且不再說明。
在本實(shí)施例中，堵塞件56是一個整體燒結(jié)體，它包括固定在陶瓷放電管11的端部12上的內(nèi)部分14和位于端部12之外的外部分57。該外部分57用與圖3中的外部分15相同的材料制成。導(dǎo)體5插入外部分57的通孔57a中。在本實(shí)施例的外部分57的通孔57a的表面與導(dǎo)體5之間有一些間隙，所以導(dǎo)體5不會受到壓縮力。不過圖4中所示的上述間隙有些夸大。
在外部57的端面57b的對面設(shè)置一個熱膨脹調(diào)節(jié)件17。在本實(shí)施例中，外部分57的端面57b和調(diào)節(jié)件17的端面17b由密封材料層58的環(huán)形部分58a氣密密封，在調(diào)節(jié)件17的通孔17a與導(dǎo)體5之間填入一種密封材料以構(gòu)成密封材料層58b。
圖5、6、7分別是本發(fā)明的陶瓷放電管的另一些實(shí)施例的端部附近結(jié)構(gòu)的放大剖面圖。與圖3、4所示的相同的部件用同樣的標(biāo)號表示，其說明略有刪節(jié)。
在圖5所示的實(shí)施例中，導(dǎo)體5插入一圓環(huán)形件18的通孔內(nèi)，形件18夾在外部分15與調(diào)節(jié)件17之間。在外部15的端面15b與環(huán)形件18之間做出一個密封材料層16c，而在調(diào)節(jié)件17的端面17b與環(huán)形件18之間則形成密封材料層16B。按照這種設(shè)計形成了沿垂直于陶瓷放電管中心軸線方向延伸的密封面19。在環(huán)形件18與導(dǎo)休5之間有一些間隙，密封材料層16B、16C與導(dǎo)體5連接在一起，其緊密接觸的部分構(gòu)成密封面20。
在圖6所示的實(shí)施例中，也采用圖4所示的堵塞件56。導(dǎo)體5插入環(huán)形件18的通孔內(nèi)，該環(huán)形件18是夾在外部分57與調(diào)節(jié)件17之間。在外部分57的端面57b與環(huán)形件8之間設(shè)置一密封材料層59A，而在調(diào)節(jié)件17的端面17b與環(huán)形件18之間則設(shè)置密封材料層59B。按照這種設(shè)計，構(gòu)成了沿垂直于陶瓷放電管軸線方向延伸的密封面19。在環(huán)形件18與導(dǎo)體5之間有一些間隙，密封材料層59A、59B與導(dǎo)體5連接在一起，其緊密接觸部件也構(gòu)成密封面20。
如上所述，在外部分57的通孔57a與導(dǎo)體5之間不會產(chǎn)生壓縮應(yīng)力。在調(diào)節(jié)件17的通孔17a與導(dǎo)體5的外圓周表面之間注入填料形成密封材料層59C。
在圖7所示實(shí)施例中，堵塞件50B包括內(nèi)部分14和外部分21。其外部分21用與上面所述的同類材料制成，但在本實(shí)施例中導(dǎo)體5插入外部分21的通孔21a內(nèi)，并且外部分21與導(dǎo)體5之間彼此不會有大的壓力。在導(dǎo)體5的外圓周表面上形成一個沿垂直陶瓷放電管中心軸線方向伸出的環(huán)形凸肩22。在外部分21的端面21b與環(huán)形凸肩22之間設(shè)置密封材料層16D，并在其上形成密封面19。在環(huán)形凸肩22與調(diào)節(jié)件17的端面17b之間也設(shè)置了密封材料層16E。
為了制成上述的端部結(jié)構(gòu)，最好采用下述方法。圖8示出說明制造方法的剖視圖，其中示出了導(dǎo)體23和組合之前的待燒體。導(dǎo)體23的兩端是開口的，該導(dǎo)體23的外圓周表面上帶有上面所述的環(huán)形凸肩或稱法蘭部分22。在組合工步中，導(dǎo)體23必須插入堵塞件的待燒體51的通孔54中。堵塞件的待燒體由內(nèi)部分待燒體52和外部分待燒體53組成。但是，由于環(huán)形凸肩22的外徑大于通孔54的直徑，所以，首先按箭頭A所示方向?qū)?dǎo)體23的末端插入通孔54內(nèi)，使該末端部分伸出待燒體51之外，然后，按箭頭B所示方向?qū)㈦姌O桿7焊到伸出通孔54之外的導(dǎo)體23的末端部分上。
將上所述得到的組合體進(jìn)行最終焙燒，然后將電離發(fā)光物質(zhì)通過導(dǎo)體23的內(nèi)部空間23Q引入陶瓷礦電管中，而后，采用激光焊接等方法將導(dǎo)體23的末端部分密封，制成導(dǎo)體5。按照上述操作，可制成圖7所示的端部結(jié)構(gòu)。
然而，在這種制造方法中，導(dǎo)體23是完全插入到堵塞件的等燒體的通孔內(nèi)，然后才將電極焊接到導(dǎo)體上的，但是，在先將電極焊接到導(dǎo)體上的情況下，上述的組裝就難于進(jìn)行，其理由在上面已說過。
在此情況下，最好采用圖9(a)所示的導(dǎo)體與電極的組合件。這就是說，電極桿27帶有一個線性部分27a、一個彎曲部分27b和一個線性部分27c，該線性部分27c帶有固定在它上面的電極9。在將電極桿27固定到導(dǎo)體24上的時候，其線性部分27a被固定在導(dǎo)體24末端部分的內(nèi)圓周表面24b上。此時，有可能形成一個凸起部分26，妨礙電離發(fā)光物質(zhì)流在內(nèi)部空間24a內(nèi)流動，所以要在凸起部分26的前面做出引出口25。線性部分27c基本上位于陶瓷放電管的中心軸線上。按箭頭C所示方向?qū)⒔M合體插入通孔54中。在電離發(fā)光物質(zhì)完全加入后，將引出口25密封住。
另外，線性部分27a可以焊接在導(dǎo)體28末端部分的內(nèi)圓周表面上，同時可在末端部分做出一個傾斜的出口29(如圖9所示)，以便從凸起部分26前面的出9排出電離發(fā)光物質(zhì)。之后，從導(dǎo)體28的內(nèi)部空間28a引入電離發(fā)光物質(zhì)，然后將出口29密封以形成圖10所示的端部結(jié)構(gòu)。
圖10所示的部件與圖7的基本相同，但采用了圖9(b)所示的導(dǎo)體和電極。導(dǎo)體28外側(cè)的末端用一個密封件30密封。電極27的線性部分27a固定在導(dǎo)體28的內(nèi)圓周表面上。
在圖11所示的實(shí)施例中，采用了圖9(a)所示的導(dǎo)體24和電極27作為其導(dǎo)體和電極。在端部12中，第一堵塞件33固定在內(nèi)部空間13這一側(cè)，而第二堵塞件32則固定在末端表面一側(cè)。上述第一堵塞件33與第二堵塞件32彼此分開，在它們之間介入環(huán)形凸肩22。導(dǎo)體24分別插入第一堵塞件33的通孔33a和第二堵塞件32的通孔32a內(nèi)，并通過這兩個堵塞件牢牢地固定在孔中。
在菜凸肩22與第一堵塞件33的端面33b之間設(shè)置了密封層16F，并且在這些高壓縮部分處形成了沿垂直于陶瓷和電管中心軸線方向延伸的密封面19。在環(huán)形凸肩22與第二堵塞件32的端面32b之間了密封材料層16G，并在這些高壓縮部分形成沿垂直于陶瓷放電管中心軸線方向延伸的密封面19。導(dǎo)體24外側(cè)的端部用密封件30密按照上述的端部結(jié)構(gòu)，除了有上述的作用外，還在接近于內(nèi)部容間13的位置上形成了密封面19，所以在端部12只有很小的容納電離發(fā)光物質(zhì)的間隙。
圖12是本發(fā)明的陶瓷放電管的另一個實(shí)施例的端部結(jié)構(gòu)剖面圖。在本實(shí)施例中，堵塞件60用與陶瓷放電管11同類材料制成，并且在堵塞件60之外側(cè)。設(shè)置了一個緊壓堵塞件61。導(dǎo)體5分別插入堵塞件60、61的通孔60a、61a內(nèi)。在堵塞件60的端面60b與架壓堵塞件61的端面61b之間設(shè)置了密封材料層62A，使它們之間形成氣密密封。通過該密封材料層62A形成了沿垂直陶瓷放電管10的中心軸線方向延伸的密封面19。
另外，在緊壓堵塞件61的通孔61a與導(dǎo)體5的外圓周表面之間具有一定的間隙，在其中填入密封材料以形成密封材料層62B，該密封材料層承受來自緊壓堵塞件61的沿圓周方向的接觸壓力。因此，在緊壓堵塞件61的內(nèi)圓周表面與導(dǎo)體5的外圓周表面之間形成了沿陶瓷放電管軸線方向延伸的密封面20。
在緊壓堵塞件61的外側(cè)還設(shè)置有熱膨脹調(diào)節(jié)件17，導(dǎo)體5插入到調(diào)節(jié)件17的通孔17a內(nèi)。用密封材料層62c氣密密封調(diào)節(jié)件17的端面17b與緊壓堵塞件61的端面61c之間的間隙。
緊壓堵塞件61最好用與堵塞件60的上述外部分同類的材料制成。
在一個最佳實(shí)施例中，制造上述端部結(jié)構(gòu)時采用一種金屬化涂層作為密封材料，為此，在緊壓堵塞件61的待燒體與堵塞件60的待燒體之間、緊壓堵塞件61的待燒體與導(dǎo)體5之間，以及緊壓堵塞件61與熱膨脹調(diào)節(jié)件17之間分別涂上一層金屬化涂料層，并對上述的待燒體與金屬化涂料層進(jìn)行最終焙燒。在最終焙燒時，除導(dǎo)體5以外所有的待烽體都會由于燒結(jié)而收縮。因此，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果在通孔中未插入導(dǎo)體5的緊壓堵塞件61的待燒體經(jīng)過焙燒后得到的緊壓堵塞件61的內(nèi)徑小于導(dǎo)體5的外徑。則在最終焙燒后便會產(chǎn)生從緊壓堵塞件61作用到金屬化涂層61B和導(dǎo)體5上的壓應(yīng)力。金屬化涂層62B中的孔隙也會由于壓應(yīng)力而變小和閉合。從而進(jìn)一步改善金屬化涂層62B的致密性。
圖13是本發(fā)明的陶瓷放電管的另一個實(shí)施例的端部結(jié)構(gòu)的剖面圖。其堵塞件63采用與陶瓷放電管11同類材料制成，在其外側(cè)設(shè)有一個緊壓堵塞件64。導(dǎo)體5插入堵塞件63和緊壓堵塞件64的各自通孔63a、64a內(nèi)，在堵塞件63的端面63b與緊壓堵塞件64的端面64b之間設(shè)有密封材料層66A，使它們之間形成氣密密封。從垂直于陶瓷放電管的中心軸線F的方向看去，堵塞件63的端面63b具有一定的斜度，而端面64b則大致平行于端面63b。因此，通過設(shè)置密封材料層66A就構(gòu)成了沿相對于中心軸線F的垂直方向稍稍傾斜的方向延伸的密封面70。
在緊壓堵塞件64的通孔64a與導(dǎo)體5的外圓周表面之間具有一定的間隙。該間隙內(nèi)填有密封材料而形成密封材料怪66B。在緊壓堵塞件64與導(dǎo)體5之間的密封材料層66B承受著來自緊壓堵塞件的向著圓周方向的接觸壓力。結(jié)果，在緊壓堵塞件64的內(nèi)圓周表面與導(dǎo)體5的外圓周表面之間形成了沿權(quán)放電管中心軸線F方向延伸的密封面20。
在緊壓堵塞件64的外側(cè)也設(shè)置了一個熱膨脹調(diào)節(jié)件65，導(dǎo)體5插入該調(diào)節(jié)件65的通孔65a中。調(diào)節(jié)件65的端面65b與緊壓堵塞件64的端面64c之間的間隙由密封材料層66c氣密密封。
從垂直于陶瓷放電管的中心軸線F的方向看去，緊壓堵塞件64的端表面64c帶有一定的斜度，而端面65b則大致平行于端面64c。因此，通過密封材料層66c形成了沿相對于垂直中心軸線F的方向呈一定斜度的方向延伸的密封面70。上述結(jié)構(gòu)形成的緊壓堵塞件64具有從其外圓周表面向內(nèi)圓周表面逐漸增大的厚度。
緊壓堵塞件64最好用與上面所述的緊太堵塞件61的相同的材料制成。而且，制造圖13所示的端部結(jié)構(gòu)的方法最好與制造圖12所示端部結(jié)構(gòu)的方法相同。通過將緊壓堵塞件64的端面做成相對于陶瓷放電管中心軸線F的垂直方向有一定的斜度(如圖13所示)，在堵塞件63的待燒體、緊壓堵塞件64的待燒體與調(diào)節(jié)件65的待燒體之間形成金屬化涂料層66A，66B和66C而制成一個組合體。而且，在也可制造過程中緩和沿電極的軸向和徑向的熱應(yīng)力。此外，在組裝過程中也容易看出這種組合件的中心線的位置，故可加快組裝過程。
在圖12和13所示實(shí)施例中，可采用由氧化鋁和鉬、鎢、錸或其合金的復(fù)合材料制成的金屬化涂層作為密封材料層。在這種情況下，金屬化涂層62b或66B～～～和環(huán)形金屬化涂層62A或66A的較接近于導(dǎo)體5的各內(nèi)圓周側(cè)部位中的鉬、鎢、錸或其合金的比例可增加，而在金屬化涂層62A、66A的外圓周側(cè)部位中的氧化鋁的比例可增大。采用這種成分逐漸變化的涂層，可進(jìn)一步緩和金屬化涂層各部分所承受到的由于熱過程而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。
密封用的金屬化涂層可以設(shè)置在堵塞件的朝向內(nèi)腔13的一側(cè)。在這種實(shí)施例中，由這種金屬化涂層形成的密封面的位置十分接近于內(nèi)腔13，所以在端部處可容納電離發(fā)光物質(zhì)的間隙很小。圖14是說明這種實(shí)施例的剖視圖。
該實(shí)施例的堵塞件50c包含內(nèi)部分34和外部分15。雖然在內(nèi)部分34與導(dǎo)體5之間基本上沒有壓應(yīng)力，但是，導(dǎo)體5要由位于端部12外部的外部分15來夾持，導(dǎo)體5是插入內(nèi)部分34和外部分15的通孔34a和15a中的，在外部分15的端面15b上設(shè)有玻璃層42。
內(nèi)部分34的向著內(nèi)腔13的一側(cè)做成一個曲面37，該曲面37的邊緣與拐角部分36相連接，它與主體11的內(nèi)表面11a平滑地接續(xù)。拐角36在主體11與曲面37不會呈現(xiàn)臺階狀。
曲面37在與拐角38相接的邊緣處具有與內(nèi)表面11a大致相同的傾斜角，隨著曲面37向通孔34a逐漸靠近，上述傾斜角逐漸變成水平狀態(tài)。結(jié)果，在堵塞件50c本身的內(nèi)部分34或者說和著內(nèi)腔13的一側(cè)形成了一個儲存槽38。沿著主體11的內(nèi)表面11a向著端部12的方向流動(如箭頭D所示)的液態(tài)電離發(fā)光物質(zhì)便直接流入上述的儲存槽38中。
在上述的各實(shí)施例中，除了陶瓷放電管主體端處的導(dǎo)體與堵塞件的通孔之間的部分之外其它部分都設(shè)有氣密密封材料層。但是，如上所述。陶瓷放電管主體端部處導(dǎo)體導(dǎo)與堵塞件的通孔之間可設(shè)置金屬化涂層。
例如，在圖15所示實(shí)施例中，第一堵塞件33固定在陶瓷放電管11的端部12的內(nèi)部容間13一側(cè)，而第二堵塞件32則固定在端部12的末端表面一側(cè)。上述第一堵塞件33與第二堵塞件32彼此隔開設(shè)置，并有一個緊壓堵塞件67插在它們之間。導(dǎo)休5則插入上述緊壓堵塞件67的通孔67a內(nèi)。
上述第一和第二堵塞件33、32采用與陶瓷放電管同類的材料制成，所以在各堵塞件33、32與端部12之間的接觸面處的氣密性能完全可以保持。
在第一堵塞件33的端面33b與緊壓堵塞件67的端面67b之間設(shè)有金屬化涂層68c。在第二堵塞件32的端面32b與緊壓堵塞件67的端面67c之間也設(shè)有金屬化涂層68A。這些金屬化涂層68A、68C是沿陶瓷放電管11的徑向設(shè)置的，故形成了沿這一方向延伸的密封面19。
在緊壓堵塞件67與導(dǎo)體5之間也設(shè)有金屬化涂層68B。在焙燒過程中由于緊堵塞件燒結(jié)收縮產(chǎn)生的沿圓周方向的接觸壓力通過緊壓堵塞件67沿圓方向作用在金屬化涂層68B上。
在圖16所示實(shí)施例中，第一堵塞件72固定在陶瓷放電管11的端部12的內(nèi)腔一側(cè)，第二堵塞件71固定在端部12的末端表面一側(cè)。上述第一、第二堵塞件72、71彼此隔開設(shè)置，在它們之間插入一個緊壓堵塞件73。導(dǎo)體5側(cè)插入堵塞件71、72和緊壓堵塞件73的通孔71a、72a、73a內(nèi)。
上述第一和第二堵塞件72、71采用與陶瓷放電管央類的材料制成，所以可充分保持TK1、72與端部12之間的接觸面處的氣密性能。從垂直于陶瓷放電管中心軸線F的方和看，堵塞件72的端面72b具有一定的斜度，而緊壓堵塞件73的端面73b則大致平行于端面72b。由密封材料層74c形成了沿從垂直于中心軸線F的方向看去具有一定斜度的方向延伸的密封面70。
從垂直于陶瓷放電管中心軸線F的方向看去，堵塞件71的端面71b也有一定的斜度，緊壓堵塞件73的端面73c則與端面71b大致平行。通過密封材料層74A形成了沿從垂直于中心軸線F方向看去具有一定斜度的方向延伸的密封面70。
在緊壓堵塞件73與導(dǎo)體5之間注入一種金屬化涂料，該金屬化涂料經(jīng)焙燒后成為一種金屬化涂層74B。該金屬化涂層74B承受著來自緊壓堵塞件73的沿圓周方向作用的接觸壓力。
圖17～19分別示出圖2示陶瓷放電管的另一個實(shí)施例的端部密封結(jié)構(gòu)。
在圖17所示的端部結(jié)構(gòu)中，一個盤狀堵塞件81(最好用上述的復(fù)合材料(金屬陶瓷)制成)在陶瓷放電管10(例如用Al2O3制成的陶瓷放電管)的端部12的內(nèi)側(cè)，該堵塞件81的中央有一個圓形截面的通孔82。管狀導(dǎo)體6(例如用鉬制成的導(dǎo)管)置于通孔82中，并通過金屬涂層83將它固定在其內(nèi)。在金屬放電管10中的導(dǎo)體6的端部上設(shè)置了一個線圈或類似的電極9。在本實(shí)施例中，在堵塞件81外側(cè)的主表面81a上設(shè)置一層與金屬化涂層83連續(xù)的金屬化涂層84，而在金屬化涂層84上則帶有玻璃層85。
在力17所示的實(shí)施例中，堵塞件81與導(dǎo)體6間通過金屬化涂層83固定，而堵塞件81與端部12彼此間則通過一種壓力來固定，該壓力是在焙燒時由于熱膨脹的差異產(chǎn)生的并由端部12作用在堵塞件81上的。由于采用了金屬化涂層83，故可以減小沿通孔82方向上產(chǎn)生和殘留的熱應(yīng)力。
雖然在該實(shí)施例中的金屬化涂層84上設(shè)置了玻璃層85，而且由于在金屬化涂層的組織中滲透有高抗腐蝕性的玻璃而改善了氣密性能產(chǎn)工提高了使用壽命，但是，上述的金屬化涂層84和玻璃層85在本發(fā)明中并不是不可缺少的。圖17所示的結(jié)構(gòu)可以很好地用于陶瓷放電管10的端部12尺寸較小的情況。
在圖18所示的實(shí)施例中，圓筒形的第一堵塞件87固定在端部12的內(nèi)側(cè)面上，圓筒形的第二堵塞件86置入第一堵塞件87的內(nèi)腔中，而導(dǎo)體6則置于第二堵塞件86的內(nèi)腔中，在第一與第二堵塞件87、86之間以及第二堵塞件86與導(dǎo)體6之間分別設(shè)置了金屬化涂層83A、83B。在堵塞件86、87的對著陶瓷放電管的外側(cè)的主表面上設(shè)置了與金屬化涂83A、83B連結(jié)連接的金屬化涂層84A，在該金屬化涂層84A上則有玻璃層85。在堵塞件86、87的面對內(nèi)腔13的主表面上也設(shè)置有與金屬化涂層83A、83B連續(xù)連接的金屬化涂層84B。
若設(shè)陶瓷放電管10的熱膨脹系數(shù)(CTE)為Tc，第一堵塞件87的CTE為T1，第二堵塞件86的CTE為T2，而導(dǎo)體6的CTE為Tm，那第，上述各件的尖選擇成能滿足Tc≥T1≥T2≥Tm的關(guān)系。
在圖18所示實(shí)施例中，其端部結(jié)構(gòu)能滿足本發(fā)明的良好效果，即使在端部12的直徑較大的情況下也是如此，所以，該實(shí)施例可以有利地應(yīng)用于其端部12的內(nèi)徑較大的那類陶瓷放電管10。
在圖18所示實(shí)施例中，如果需要的話，也可省去金屬化涂層84A和玻璃層85。雖然在該實(shí)施例中堵塞件是由第一和第二堵塞件87和87組成的，但是堵塞件沿徑向劃分的數(shù)目并不僅限于分成兩個部分，而且在第一和第二堵塞件之間還可以設(shè)置一個或多個熱膨脹調(diào)節(jié)件。但是，在此情況下，外調(diào)節(jié)件也應(yīng)具有比內(nèi)調(diào)節(jié)件大的熱膨脹系數(shù)(CTE)，并應(yīng)滿足Tc≥T1≥T2≥Tm的關(guān)系。
在圖19所示實(shí)施例中，在堵塞件81向著陶瓷放電管10外側(cè)的主表面上對置地設(shè)置了第一熱膨脹調(diào)節(jié)件89，并且在堵塞件81的與第一調(diào)節(jié)件89相反之一側(cè)上設(shè)置了第二熱膨脹調(diào)節(jié)件90。導(dǎo)體6則置于第一和第二調(diào)節(jié)件89和90的各通孔89a、90a內(nèi)。調(diào)節(jié)件89和90的內(nèi)徑設(shè)計成比堵塞件81的內(nèi)徑大。
在第一調(diào)節(jié)件89與堵塞件81的主表面之間設(shè)置了金屬化涂層84A，以使將它們固定，并且在第二調(diào)節(jié)件90與堵塞件81的主表面之間也設(shè)置了金屬化涂層84B以便將它們固定。此外，利用端部燒結(jié)收縮而產(chǎn)生的壓應(yīng)力，由堵塞件81將金屬化涂層83推壓至與導(dǎo)體6相接觸而夾持住導(dǎo)體6。
在該實(shí)施例中，第一調(diào)節(jié)件89起到緩和沿端部12中心軸線方向的應(yīng)力的支撐彈簧的作用，第二調(diào)節(jié)件90也起到上述的支撐彈簧的作用，并且由于它可防止暴露在陶瓷放電管10中的金屬涂層84B免受陶瓷放電管10內(nèi)腔中氣的影響，故還起到減少對金屬化涂層84B發(fā)生逆弧的作用。
第一和第二調(diào)節(jié)件的材料并不特別限定于那一種，但是最好采用與陶瓷放電管同類的材料9例如Al2O3)來制造。
在圖19所示實(shí)施例中，在堵塞件81的金屬化涂層84A上位于導(dǎo)體6與堵塞件81外側(cè)的第一調(diào)節(jié)件89之間的部位上設(shè)有一玻璃層85，以使在露出的金屬化涂層的織構(gòu)中滲入玻璃。
第一主財節(jié)件89與部12接觸的拐角、第二調(diào)節(jié)件90與端部12接觸的拐角、以及堵塞件81與端部12接觸的拐角均為切角而分別形成切角部分88。該切角部分88除了圖中所示的形切角外還可做成R形切角或其他形狀。有了這種切角部分88，便可以減輕各零件的拐角處與端部12之間的應(yīng)和集中，并可避免拐角的損壞。在本實(shí)施例中，堵塞件81也可以像圖18所示的那樣由多個部件組成。
在上述的實(shí)施例中，堵塞件81可以用與陶瓷放電管10同類的或不同類的材料制成。這里所說的“遇類材料”指的是具有相同的基體陶瓷，但可含有相同的或不同種類的添加組分的材料。
上述的金屬化涂層83、81A、83B，84，84A和84B的材料可以與前面所述的材料相同，并且其厚度也可與前面所述的一樣。
上述的導(dǎo)體可以用與前面所述的同類材料制成。
下面結(jié)合圖20和21所示的各流程圖來說明制造本發(fā)明的高壓放電燈的方法的最佳實(shí)施例。圖20所示的制造方法主要涉及制造圖17所示的高壓放電燈的端部結(jié)構(gòu)的方法，而圖21所示的制造方法則主要涉及制造圖19所示高壓放電燈的端部結(jié)構(gòu)的方法。
如圖20所示，首先，采用噴霧干燥法等將一種金屬陶瓷粉變成粒狀料并在2000～3000kgf/cm2的壓力下將粒狀料壓制成在焙燒后預(yù)計做成堵塞件81的金屬陶瓷環(huán)件的成形體。將所得到的成形體在600～800℃加熱以進(jìn)行除油處理。然后，將經(jīng)過隊油的成形體置于還原氫的氣氛下加熱到1200～1400℃進(jìn)行脫氫氧處理，得到一種金屬陶瓷環(huán)件。進(jìn)行這種脫氧處理是為了使金屬陶瓷環(huán)件具有一定的強(qiáng)度，防止在隨后涂敷涂料時由于溶劑的吹失而作料不夠平整，并改善金屬陶瓷環(huán)件的搬運(yùn)性能。
然后，采用通孔印刷法將含60％(體積)Mo和40％(體積)Al2O3及少量粘結(jié)劑和溶劑的金屬化涂料涂刷到按上述方法制得的金屬陶瓷環(huán)件的通孔的內(nèi)表面上。通孔印刷是寧產(chǎn)進(jìn)行的先圍繞通孔的一側(cè)涂上一種金屬化涂料，然后在真空下從通孔的另一端抽氣，這樣就將金屬化涂料引入通孔肉，從而在孔的整個內(nèi)表面上印刷上金屬化涂料。再在，120℃的溫度下對經(jīng)過通孔印刷后的金屬陶瓷環(huán)件干燥。然后，在該金屬陶瓷環(huán)件的一個主表面上端面印刷，使其也印刷上一層金屬化涂料。這種端面印刷要兩次，金屬陶瓷環(huán)件在每次端面印刷后都干燥。
此后，將作導(dǎo)體6的預(yù)制Mo管或Mo棒插入并固定在由上述方法制得的金屬陶瓷環(huán)件的通孔中的規(guī)定位置上，再在露點(diǎn)為20～50℃的不還原氣氛中加熱至1400～1600℃進(jìn)行初步焙燒。然后，將通過初步焙固定有Mo管或Mo棒的上述金屬陶瓷環(huán)件插入并固定在一種氧化鋁管的一個端面的預(yù)定位置上(所述氧化鋁管是預(yù)先由一種成形的氧化鋁管體經(jīng)過去除粘結(jié)劑和鍛燒后得到的，，最后，將上述組合件在露點(diǎn)為-10～20℃的還原氣氛中進(jìn)行1600～1900℃的最終焙燒，從而得到本發(fā)明的高壓放電燈。此外，在焙燒后可以在金屬化織構(gòu)中滲入一種耐腐蝕玻璃以改善氣密性能并提高壽命(如圖17和18所示的端部結(jié)構(gòu)所示的那樣)。上述初步焙燒與最終焙燒分開進(jìn)行是為了防止氧化鋁管受金屬化涂料中的粘結(jié)劑的污染，并便于電極定位。
在圖21所示的制造方法中，首先采用噴霧干燥等法，將一種金屬陶瓷粉料變成粒狀料，然后將此粒狀料在2000～3000kgf/cm2的壓力下壓制成預(yù)計做成的堵塞件81的金屬陶瓷環(huán)件的成形體。將得到的成形體在600～800℃下加熱，進(jìn)行去除粘結(jié)劑的處理。然后將去除粘結(jié)劑的成形體置于還原性的氫氣氛中加熱到1200～1400℃進(jìn)行脫氧處理而得到金屬陶瓷環(huán)件。進(jìn)行脫氧處理是為了使金屬陶瓷環(huán)件獲得一定強(qiáng)度，防止在隨后涂敷涂料時由于溶劑的吸收而使涂料不夠平整，并改善金屬陶瓷環(huán)件的搬運(yùn)性能。
然后，采用通孔印刷法在由上述方法制得的金屬陶瓷環(huán)件的通孔內(nèi)表面上印刷一種含有60％(體積)Mo和40(體積)Al2O3以及少量粘結(jié)劑和溶睥金屬化涂料。所述通孔印刷法是這樣進(jìn)行的首先圍通孔的一側(cè)涂上一種金屬化涂料，然后在真空下從通孔的外端抽氣，將金屬化涂料導(dǎo)引入通孔中，從而在通孔的整個內(nèi)表面印刷上金屬化涂料。再在120℃左右的溫度下對經(jīng)過通孔印刷的金屬陶瓷環(huán)件進(jìn)行干燥。然后在該金屬陶瓷環(huán)件的兩個主表面上進(jìn)行端面印刷，使其也印刷一層金屬化涂料。這種端面印刷要進(jìn)行兩次。每次端面印刷后環(huán)件都要進(jìn)行干燥。
與此同時，制備兩個將要用作第一熱膨脹調(diào)節(jié)件89和第二熱膨脹調(diào)節(jié)件90的氧化鋁環(huán)件。這兩個氫化鋁環(huán)件是這樣制得的首先采用噴霧干燥等法將氫化鋁粉制成粒狀料，再將此粒狀料在2000～3000kg/cm2的壓力下進(jìn)行壓力成形，得到成形的氫化鋁環(huán)件，再將此成形環(huán)件加熱到600～800℃進(jìn)行去除粘結(jié)劑處理，然后將去除粘結(jié)劑的氧化鋁成形環(huán)件置于還原性氫氣氛中加熱到1200～1500℃進(jìn)行鍛燒。由此制得的上述氧化鋁不件僅在其兩個主表面進(jìn)行金屬化印刷。其后，該氧化鋁環(huán)件先不進(jìn)行干燥，是在一定載荷下按照氫化鋁環(huán)件—上述預(yù)制的金屬陶瓷環(huán)件—?dú)浠X環(huán)件的順序成層，然后進(jìn)行干燥，得到一個組合體。
將作為導(dǎo)體6的預(yù)制Mo管或Mo棒插入由上述方法制得的組合體通孔中的規(guī)定位置上，再在露點(diǎn)為20～50℃的還原氣氛中加熱到1400～1600℃進(jìn)行初步焙燒。然后，將帶有經(jīng)過初步焙燒固定有Mo管或Mo棒的金屬陶瓷環(huán)件插入并固定在經(jīng)過對成形的氫化鋁體進(jìn)行脫除粘結(jié)劑處理之后進(jìn)行焙燒而制成的氧化鋁管端面的指定位置上，最后，在露點(diǎn)為-10～20℃的還原氣氛中加熱到1600～1900℃進(jìn)行最終焙燒，便制成本發(fā)明的高壓放電燈。在最終焙澆后可在金屬化織構(gòu)中滲入一層耐腐蝕玻璃，以改善氣密性能并提高壽命，如圖19所示實(shí)施例的結(jié)構(gòu)一樣。
雖然在上述實(shí)施例中，環(huán)件的成形是采用壓力成形法，但是，環(huán)件的成形當(dāng)然并不僅限于壓力成形。而且，雖然上述的金屬化涂料是涂在未焙燒的成形體上的，但是，金屬化涂料的涂敷對象當(dāng)在并不限于這種未焙燒的成形體。
另外，在本發(fā)明中，如果至少是塞在陶瓷放電管端部內(nèi)的堵塞件的那些部分用與陶瓷放電管同類的材料制成，那么可將熱膨脹調(diào)節(jié)設(shè)置在陶瓷放電管的外側(cè)與堵塞件相對，可以在調(diào)節(jié)件與堵塞件之間用熔融玻璃材料加以密封，也可以在調(diào)節(jié)件與導(dǎo)體之間用熔融玻璃材料加以密封。圖22～26分別示出這種實(shí)施例的端部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
在圖22所示的端部結(jié)構(gòu)中，堵塞件91插入端部12的內(nèi)部，細(xì)管狀導(dǎo)體5則插入堵塞件91的通孔91b內(nèi)。在導(dǎo)體5與堵塞件91之間形成一個緊壓表面。在與堵塞件91外側(cè)的主1d相對的位置上設(shè)置一個環(huán)狀的熱膨脹調(diào)節(jié)件93，堵塞件91的主表面91d與調(diào)節(jié)件93的端面93a互相對置。導(dǎo)體5也插入調(diào)節(jié)件93的中心通孔93b內(nèi)。
在堵塞件91的端面91d與調(diào)節(jié)件93的端面93a之間設(shè)有密封材料層92A，在調(diào)節(jié)件93的通孔93b與導(dǎo)體5之間設(shè)有一層熔融玻璃材料制的密封材料層93B。采用這種結(jié)構(gòu)，就形成了一個沒陶瓷放電管的中心軸線方向的密封面和一個垂直于其中心軸線方向的密封面。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用上述的熔融玻璃材料可進(jìn)一步改善氣密性能。
此類玻璃可具有一般公知的玻璃成分。具體說來，可以提到的例如有DY2O3-Al2O3-SiO2系列玻璃和Y2O3-Al2O3-Al2O3-SiO2系列玻璃(關(guān)于此兩類玻璃可參見日本專利JP-B-56-44025，JP-A-61-233962和JP-B-61-37225)。但是，晨上述的DY2O3-Al2O3-SiO2或Y2O3-Al2O3-SiO2系列玻璃中再添加MoO3可以進(jìn)一步提高玻璃的耐腐蝕性能和對導(dǎo)體的濕潤性。因此，圖22所示的端部結(jié)構(gòu)的漏氣率可達(dá)到低于8.3×10-11mbar.L.S-1(毫巴.升.秒-1)。
在堵塞件91的位于內(nèi)腔13一側(cè)的主表面91c上設(shè)有一層由一種具有抗鹵素氣體腐蝕性能的材料形成的絕緣層95。在主表面91c一側(cè)設(shè)有承接電極桿7的承接部分91a。
在圖23所示的端部結(jié)構(gòu)中，與圖22所示結(jié)構(gòu)中相同的部件用同樣的標(biāo)號表示。并且不再說明，這對下面的圖24也一樣。
在圖23中，堵塞件50A插入端部12的內(nèi)側(cè)。導(dǎo)體5插入堵塞件50A的通孔14a、15a內(nèi)。在堵塞件的外部分15與導(dǎo)體5之間形成一個緊壓表面，但是，其內(nèi)部分14與導(dǎo)體5之間彼此并不緊密接觸。在與堵塞件50A的外部分的主表面15b相對的位置上設(shè)置一個環(huán)狀熱脹調(diào)節(jié)件93。在堵塞件50A的主表面15b與調(diào)節(jié)件93的端面93a之間設(shè)置一層由熔融玻璃形成的密封材料層92A。在堵塞件50A的面向內(nèi)腔13一側(cè)的主表面14c上設(shè)置一層由一種對鹵素氣體具有耐腐蝕性能的材料制成的絕緣層95。在主表面14c一側(cè)設(shè)有承接電極桿7的承接部分14b。
在圖24中，堵塞件56插入端部12的內(nèi)部。體5插入堵塞件56的通孔14a、57a內(nèi)堵塞件的外部分57不與導(dǎo)體5緊密接觸，內(nèi)部分14也不與導(dǎo)體5緊密接觸。在與堵塞件56外部分的主表面57b相對的位置上設(shè)有一個環(huán)形的熱膨脹調(diào)節(jié)件93，在該調(diào)節(jié)件93的端面93a與堵塞件56的主表面57b之間以及導(dǎo)體5與調(diào)節(jié)件的通孔93b之間分別設(shè)有焙融玻璃材料形成的密封材料層92A、92B。在外部分57與導(dǎo)體5之間敢設(shè)有金屬化涂層96。
晨圖25中，堵塞件97端部12的內(nèi)部。導(dǎo)體106插入該堵塞件97的通孔97a中，在本實(shí)施例中，導(dǎo)體106是桿狀的，所以氣體不能從其中通過，在與堵塞件97外部分的主表面97d相對的位置上設(shè)置一個環(huán)形的熱膨脹調(diào)節(jié)件93。在堵塞件97的主表面97d與調(diào)節(jié)件93的端面93a之間以及導(dǎo)體106與調(diào)節(jié)件93的通孔93b之間設(shè)有由熔融玻璃材料形成的密材料層92A、92B。
在堵塞件97的內(nèi)孔表面與導(dǎo)體106之間設(shè)有金屬化涂層98。如果按這種方法設(shè)置金屬化涂層98，便可通過堵塞件97燒結(jié)時因收它們而產(chǎn)生的作用在金屬化涂層98上的緊壓應(yīng)力而促進(jìn)該金屬化涂層98的致密化。按照這個實(shí)施例，由于金屬化涂層98高的抗腐蝕性能和玻璃材料層92、92B高的氣密性能的綜合作用，可以進(jìn)一步減小漏氣的危險。
在堵塞件97的向著內(nèi)13—側(cè)的主表面97c上最好設(shè)置一層由具有電緣性能和對鹵素氣體的抗腐蝕性能的材料制成的絕緣層95，以便可靠地防止與金屬化涂層98形成短路。
在主表面97c一側(cè)設(shè)有承接電極桿7的承接部分97b。
在圖26中，端部12的內(nèi)側(cè)有一個凸出的支承部分12b，在該凸出的支承部分12b上安裝。圖25所示的堵塞件97。在該堵塞件97與端部12A的表面12a之間設(shè)置一層由熔融玻璃材料形成的密封材料層105，使它們之間形成密封。
這就是說，在圖22～24所未實(shí)施例的各種端部結(jié)構(gòu)中，采用管狀的導(dǎo)體5，所需的氣體是通過導(dǎo)體5的內(nèi)腔引入陶瓷放電管10的內(nèi)部的。但是，如果采用圖26所示的端部結(jié)構(gòu)，并采用密封材料層105使堵塞件97與端部12A的內(nèi)側(cè)表面12a之間形成密封，則在所需氣體通入陶瓷放電管10后立刻將堵塞件97塞到端部12A上，然后在堵塞件97與端部12A之間填入一種玻璃材料，并將該玻璃材料熔融。暈樣就制成一種不需要通過管準(zhǔn)確無誤導(dǎo)體5來引入氣體的高壓放電燈。
如果要按上述方法由熔融玻璃材料形成密封層，郵好在堵塞件91(15，57，97等)與熱膨脹調(diào)節(jié)件93之間的密封材料層92A的端部做出一個向內(nèi)凹入的曲面99，如圖27(a)所示，其優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)力不會集中在密封材料層的某一點(diǎn)上。另外，在堵塞件91(15，57，97)等)與密封材料層相鄰的一側(cè)的拐角部分以及在調(diào)節(jié)件93與密封材料層相鄰的一側(cè)的拐角部分做出一個切角部分101也可進(jìn)一步防止應(yīng)力集中。
為了制造具有上述端部結(jié)構(gòu)的高壓放電燈，采用了一種與上述的金屬化涂層的情況有所不同的方法，按照這種方法，固定有堵塞件的陶瓷放電管主體和熱膨脹調(diào)節(jié)件是分別制造的，調(diào)節(jié)件與固定在陶瓷放電管中的堵塞件之間的玻璃材料和調(diào)節(jié)件與導(dǎo)體之間的玻璃材料也是分別放上去，然后將玻璃材料熔融而成上述的密封材料層的。
在一個最佳實(shí)施例中采用了圖28中流程圖所示的方法。這就是，制備一種堵塞件成形體，經(jīng)過去除粘結(jié)劑處理和在例如700～1200℃進(jìn)行煅燒而得到預(yù)體。然后按上述方法對預(yù)燒體進(jìn)行還原處理。如果需要的話，可在上述預(yù)燒體的指定位置上涂敷一層金屬化涂料并進(jìn)行干燥。這種涂料在焙燒后變成圖24～26所示各種結(jié)構(gòu)中的各種金屬化涂層。
同時，制備出帶有電極的導(dǎo)體5或6，并插入堵塞件的通孔中，得到一種組合體，再將該組合體置于氫+氮的氣氛中加熱至1300～1700℃進(jìn)行預(yù)焙燒。
同時，制備出氧化鋁或類似陶瓷材料的陶瓷放電管的成形體。經(jīng)過去除粘結(jié)劑處理，并在大氣中加熱到例如700～1200℃進(jìn)行煅燒，得到預(yù)燒體。
將上述堵塞件的預(yù)燒體插入煅燒過的陶瓷放電管的成形體的端部，然后置于氫+氮的氣氛中加熱至例如1600～2000℃進(jìn)行最終焙燒。
與此同時，制備出熱膨脹調(diào)節(jié)件成形體，經(jīng)過脫除粘結(jié)劑處理和煅燒得到預(yù)燒體，然后置于氫+氮的氣氛中加熱到例如1600～2000℃進(jìn)行最終焙燒。
將堵塞件的主表面與熱膨脹調(diào)節(jié)件的端面對置，在它們之間置入一種所需的玻璃原料，然后使這些玻璃原料熔融而成密封材料層。在兩處與陶瓷放電管做成整體的兩個導(dǎo)體中，有一個導(dǎo)體是或者兩個導(dǎo)體都是管狀的導(dǎo)體5。所需的鹵素氣體通過該管狀導(dǎo)體引入放電管內(nèi)，然后將導(dǎo)體5的入口密封。
在兩根與陶瓷放電管做成整體的導(dǎo)體都是棒狀的情況下，鹵素氣體就不能通過導(dǎo)體引入管內(nèi)并密封之，因此，在圖26所示的端部結(jié)構(gòu)中，熱膨脹調(diào)節(jié)件93和堵塞件97是分別通過最終焙燒制成的，然后借助于玻璃質(zhì)的密封材料層92A、92B將調(diào)節(jié)件93、堵塞件97和導(dǎo)106連接在一起。與此同時，對陶瓷放電管的預(yù)燒體進(jìn)行焙燒。然后，將鹵素氣體通入陶瓷放電管中并蓋住管口，再堵塞件立刻插入陶瓷放電管的端部12A內(nèi)，并在它們之間置入一種玻璃原料，通過該；玻璃原料的熔融，而使堵塞件97與端部12A之間密封。
雖然在上面的敘述中參照具體實(shí)例了本發(fā)明，但是必須明白，上面那些舉例的具體敘述僅僅是為了便于說明本發(fā)明，本發(fā)明可以在不違背下面所述權(quán)利要求的精神和范圍的情況下按其他方法予以實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種高壓放電燈，含有一個內(nèi)部充有電離發(fā)光物質(zhì)和起輝氣體的陶瓷放電管；一個帶有通孔并且至少有一部分固定在上述陶瓷放電管內(nèi)側(cè)的堵塞件；一個帶有電極并且插入上述堵塞件的通孔內(nèi)的導(dǎo)體；和一種用來連結(jié)堵塞件和導(dǎo)體除通孔外的部分的密封材料層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓放電燈，其特征在于，所述密封材料層是一種金屬化涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的高壓放電燈，其特征在于，上述的堵塞件帶有一個固定在陶瓷放電管的端部內(nèi)的內(nèi)部分和一個與該內(nèi)部分做成整體的外部分，該外部分與上述導(dǎo)體緊密地接觸，并用密封材料層將該外部分與上述導(dǎo)體連結(jié)在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的高壓放電燈，其特征在于，上述的堵塞件帶有一個固定在陶瓷放電管的端部的內(nèi)部分和一個與該內(nèi)部分做成整體的外部分，上述內(nèi)部分與導(dǎo)體之間基本上沒有壓應(yīng)力，用上述的密封材料層使外部分和導(dǎo)體相連結(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的高壓放電燈，其特征在于，上述的內(nèi)部分用與陶瓷放電管同類的材料制成，上述的外部分用一種復(fù)合材料制成，該復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)介于陶瓷放電管的材料與導(dǎo)體的材料之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)的高壓放電燈，其特征在于，上述的密封材料怪夾在上述堵塞件與一個同陶瓷放電管外側(cè)的堵塞件對置的熱膨脹調(diào)節(jié)件之間，并與該熱膨脹調(diào)節(jié)件連結(jié)在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的高壓放電燈，其特征在于，一個用高熔點(diǎn)金屬制成的環(huán)形件插入在上述堵塞件與上述熱膨脹調(diào)節(jié)件之間，在該環(huán)形件與堵塞件之間以及該環(huán)形件與上述熱膨脹調(diào)節(jié)件之間分別設(shè)有密封材料層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的高壓放電燈，其特征在于，在上述導(dǎo)體的外圓周表面上帶有一個環(huán)形凸肩，該環(huán)形凸肩插在堵塞件與熱膨脹調(diào)節(jié)件之間，在環(huán)形凸肩與堵塞件之間以及環(huán)形凸肩與熱膨脹調(diào)節(jié)件之間分別設(shè)有密封材料層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓放電燈，其特征在于，含有一個固定在陶瓷放電管端部的內(nèi)腔一側(cè)的第一堵塞件；一個固定在陶瓷放電管端部的末端表面一側(cè)的第二堵塞件；在上述導(dǎo)體的外圓周表面上帶有一個環(huán)形凸肩，該環(huán)形凸肩插在上述第一堵塞件與上述第二堵塞件之間，在上述第一堵塞件與上述環(huán)形凸肩之間以及上述第二堵塞件與上述環(huán)形凸肩之間分別設(shè)有密封材料層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的高壓放電燈，其特征在于上述的電極固定在位于陶瓷放電管內(nèi)腔處的導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)表面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8～10中任一項(xiàng)的高壓放電燈，其特征在于，上述的電極固定在位于陶瓷放電管的內(nèi)腔處的導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)表面上，該電極的末端向著陶瓷放電管的中心軸線方向彎曲。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓放電燈，其特征在于，上述的堵塞件至少在其塞入陶瓷放電管端部內(nèi)的那部分是用與陶瓷放電管同類的材料制成的，在堵塞件的外側(cè)上設(shè)置一個緊壓堵塞件，上述導(dǎo)體插入上述堵塞件和上述是緊壓堵塞件各自的通孔內(nèi)，在堵塞件與緊壓堵塞件之間以及緊壓堵塞件與導(dǎo)體之間分別用密封材料層密封，從緊壓堵塞件沿圓周方向?qū)ξ挥诰o壓堵塞件與導(dǎo)體之間的密封材料層施加一個接觸壓力。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的高壓放電燈，其特征在于，上述的堵塞件至少在其塞入陶瓷放電管端部內(nèi)的那部分用與陶瓷放電管同類的材料制成，在陶瓷放電管外側(cè)的堵塞件上對置地設(shè)有一個熱膨脹調(diào)節(jié)件，在上述熱膨脹調(diào)節(jié)件與上述堵塞件之間以及上述熱膨脹調(diào)節(jié)件與上述導(dǎo)體之間分別設(shè)有由熔融玻璃材料形成的密封材料層。
14.一種高壓放電燈，含有一個帶有通孔并且至少有一部分固定在陶瓷放電管端部的內(nèi)側(cè)上的堵塞件；一個插在上述堵塞件的通孔內(nèi)的導(dǎo)體；和一種用來連結(jié)上述堵塞件和上述導(dǎo)體并使它們之間形成密封的金屬化涂層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的高壓放電燈，其特征在于，上述的金屬化涂層設(shè)置在陶瓷放電管端部內(nèi)的堵塞件的通孔與導(dǎo)體之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的高壓放電燈，其特征在于，在陶瓷放電管端部的內(nèi)側(cè)表面上固定一個管狀的第一堵塞件，在該第一堵塞件的內(nèi)腔中接納一個管狀的第二堵塞件，而在該第二堵塞件的內(nèi)腔中接納上述的導(dǎo)體，在上述第一堵塞件與上述第二堵塞件之間以及上述第二堵塞件與導(dǎo)體之間分別設(shè)有金屬化涂層。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的高壓放電燈，其特征在于，設(shè)有一個第一熱膨脹調(diào)節(jié)件與堵塞件的面向陶瓷放電管外表面的主表面對置，在上述堵塞件上與上述第一熱膨脹調(diào)節(jié)件相反的一側(cè)設(shè)有一個第二熱膨脹調(diào)節(jié)件，在上述的第一和第二熱膨脹調(diào)節(jié)件的通孔內(nèi)接納上述的導(dǎo)體，上述的第一和第二熱膨脹調(diào)節(jié)件的內(nèi)徑大于上述堵塞件的直徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求14～17中任一項(xiàng)的高壓放電燈，其特征在于，上述的金屬化涂層具有可供玻璃滲入的松孔。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的高壓放電燈，其特征在于，在第一熱膨脹調(diào)節(jié)件的通孔與導(dǎo)體之間有一層與上述金屬化涂層相接觸的玻璃層。
20.根據(jù)權(quán)利要求14或15的高壓放電燈，其特征在于，上述堵塞件在與陶瓷放電管連接的拐角處分別具有切角部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的高壓放電燈，其特征在于，上述堵塞件、上述第一熱膨脹調(diào)節(jié)件、以及上述的第二熱膨脹調(diào)節(jié)件在與陶瓷放電管相連接的拐角處分別具有切角部分。
22.一種制造如權(quán)利要求1所規(guī)定的高壓放電燈的方法，包含如下步驟制備一個堵塞件的待燒體，在該堵塞件待燒體的通孔內(nèi)插入導(dǎo)體但不填入密封材料層的組分，制備一個陶瓷放電管的待燒體，將上述堵塞件的至少一部分固定在上述陶瓷放電管待燒體的端部的內(nèi)側(cè)，設(shè)置一層含有密封材料成分的密封材料組分層，使其與導(dǎo)體和堵塞件(通孔除外)相接觸，將上述堵塞件待燒體、陶瓷放電管待燒體和密封材料組分層燒結(jié)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的制造高壓放電燈的方法，其特征在于，在導(dǎo)體的外圓周表面上設(shè)置一個環(huán)形凸肩，從陶瓷放電管的中心軸線方向看去，上述環(huán)形凸肩與堵塞件待燒體相對置，在上述環(huán)形凸肩與堵塞件待燒體之間設(shè)置上述的密封材料組分層。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的制造高壓放電燈的方法，其特征在于，將一個電極固定導(dǎo)體在位于陶瓷放電管內(nèi)腔的一端上，該電極的末端是向著陶瓷放電管中心軸線彎曲的，然后將帶有電極的導(dǎo)體從是電極一端插入堵塞件燒體的通孔內(nèi)，再將帶有電極的導(dǎo)體插入通孔內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的制造高壓放電燈的方法，其特征在于，在上述堵塞件待燒體的通孔內(nèi)涂敷一層金屬化涂料，將導(dǎo)體插入堵塞件的涂有金屬化涂料的通孔內(nèi)的規(guī)定位置上，并通過烘干金屬化涂料的方法將其固定在通孔內(nèi)，然后，將上述堵塞件待燒體插在陶瓷放電管待燒體的端部的內(nèi)表面的規(guī)定位置上，然后進(jìn)行最終焙燒。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的制造高壓放電燈的方法，其特征在于，在上述的堵塞件固定在陶瓷放電管端部的內(nèi)表面后成為陶瓷放電管的外表面的主表面上也涂敷一層金屬化涂料。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的制造高壓放電燈的方法，其特征在于，最終焙燒后，在上述堵塞件的主表面上的金屬化涂層的松孔中滲入一種玻璃。
28.根據(jù)權(quán)利要求25～27中任一項(xiàng)的制造高壓放電燈的方法，其特征在于，在上述堵塞件待燒體上與陶瓷放電管相連接的拐角處做出一個切角部分，然后進(jìn)行最終焙燒。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的制造高壓放電燈的方法，其特征在于，管狀的第一熱膨脹調(diào)節(jié)件的待燒體和管狀的第二熱膨脹調(diào)節(jié)件的待燒體分別成形，使第一和第二熱膨脹調(diào)節(jié)件在最終焙燒后具有比堵塞件的內(nèi)徑大的內(nèi)徑，至少在堵塞件待燒體的通孔內(nèi)涂敷一層金屬化涂料，上述的導(dǎo)體插入到堵塞件待燒體、第一熱膨脹調(diào)節(jié)件待燒體和第二膨脹調(diào)節(jié)件待燒體各自的通孔內(nèi)的預(yù)定位置上，將金屬化涂料烘干，然后將固定有導(dǎo)體的第一熱膨脹調(diào)節(jié)件、第二熱膨脹調(diào)節(jié)件和堵塞件插入到陶瓷放電管待燒體的端部內(nèi)表面的預(yù)定位置上，并將它們燒結(jié)成一整體。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的制造高壓放電燈的方法，其特征在于，在堵塞件待燒體與第一熱膨脹調(diào)節(jié)件待燒體之間涂敷一層金屬化涂料層，在堵塞件待燒體與第二熱膨脹調(diào)節(jié)件待燒體之間涂敷一層金屬化涂料層。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的制造高壓放電燈的方法，其特征在于，在最終焙燒后，在第一熱膨脹調(diào)節(jié)件的通孔與導(dǎo)體之間處的堵塞件的金屬化涂層上熔融一層玻璃。
32.根據(jù)權(quán)利要求29～31中任一項(xiàng)的的制造高壓放電燈的方法，其特征在于，在堵塞件待燒體與陶瓷放電管連接的拐角處做出一個切角部分，在第一熱膨脹調(diào)節(jié)件待燒體與陶瓷放電管連接的拐角處做出一個切角部分，在第二熱膨脹調(diào)節(jié)件待燒體與陶瓷放電管連接的拐角處做出一個切角部分，然后進(jìn)行最終焙燒。
33.根據(jù)權(quán)利要求25的制造權(quán)利要求16規(guī)定的高壓放電燈的方法，其特征在于，在第一堵塞件待燒體與第二堵塞件待燒體之間涂敷一層金屬化涂料，形成一個組合體，然后烤干上述金屬化涂料，使第一堵塞件待燒體與第二堵塞件待燒體成為整體。
全文摘要
本發(fā)明的高壓放電燈含有一個在其內(nèi)腔13充入電離發(fā)光物質(zhì)和起輝氣體的陶瓷放電管11；一個帶有通孔14a、15a并且至少有一部分固定在陶瓷放電管11的端部12的內(nèi)側(cè)的堵塞件50A；一個帶有電極9并插入堵塞件50A的通孔內(nèi)的導(dǎo)體5；和一層密封材料層16A。上述密封材料層16A最好是金屬化涂層。此外，高壓放電燈含有陶瓷放電管、堵塞件、插入堵塞件通孔內(nèi)的導(dǎo)體、和用來密封連續(xù)堵塞件幫導(dǎo)體的金屬化涂層。
文檔編號H01J9/32GK1145689SQ96190001
公開日1997年3月19日 申請日期1996年1月12日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月13日
發(fā)明者鈴木剛, 新見德一, 近藤力 申請人:日本礙子株式會社