專利名稱：一種制造低壓汞蒸汽放電燈的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造低壓汞蒸汽放電燈的方法，按照該方法，在一種透光的放電管內(nèi)放入一種封閉的容器，此容器中包含有大量所需的汞。放電管內(nèi)充滿稀有氣體，而維持電子放電的裝置裝于放電管內(nèi)或其附近，放電管封閉后，此容器被打開。
本發(fā)明還涉及一種含有汞的容器，它適用于按上述方法制造的低壓汞蒸汽放電燈。
此外，本發(fā)明還涉及一種按本方法制造的低壓汞蒸汽放電燈。
本文第一段提到的這種低壓汞蒸汽放電燈制造方法可從EP-A0,772,219(美國申請第08/741162號，PHN15.514)中獲悉。按照大家熟知的方法，在低壓汞蒸汽放電燈中放入一種膜盒或容器，此膜盒或容器內(nèi)含有汞，且由玻璃制成，再利用一種輻射源透過一部分放電管壁對膜盒或容器進行局部加熱，使得該膜盒或容器打開。
在燈的運行過程當中，由于中和作用，汞將凝結(jié)到放電管內(nèi)的燈元件上，燈在以后的工作過程中就再也用不到這些汞，因而，為了減少這種無用汞的數(shù)量，希望根據(jù)低壓汞蒸汽放電燈的類型與尺寸來確定采用不同的汞劑量。因此，對于不同的燈型，含汞容器所裝有的汞，其劑量是不同的。
本發(fā)明的目的就是提供一種文章開頭講述的低壓汞蒸汽放電燈制造方法，利用該方法，可以很簡單地確定容器內(nèi)到底要有多少劑量的汞。
發(fā)明的另一個目的為提供一種適用于低壓汞蒸汽放電燈的含汞容器，它還提供了一種本文開頭講述的低壓汞蒸汽放電燈，根據(jù)本發(fā)明方法，該放電燈可以用一種非常簡單的方法制成。
根據(jù)本發(fā)明制造低壓汞蒸汽放電燈的方法，其特征在于，容器由一種含鉛氧化物的玻璃制成，這種鉛氧化物有一部分被還原，其還原的程度作為衡量容器內(nèi)汞含量的尺度。
容器由玻璃制成，且?guī)в幸环N含汞填料，這要比制造陶瓷或金屬容器容易得多。采用玻璃容器比較容易避免放電管內(nèi)混入雜質(zhì)。優(yōu)選地，采用的容器其熔點較低，也就是說，其熔點時的粘度為10hPa。這樣，容器便可以以一種較簡單且又很快的方式打開，譬如，可利用低功率輻射源將它打開。在制造容器的玻璃外殼時，有一種具有理想特性的合適材料，它為一種含鉛氧化物玻璃(PbO玻璃的加工溫度為1000℃≤T≤1500℃)。鉛氧化物還原成鉛后將使玻璃變黑。鉛氧化物在部分地還原后使玻璃部分變黑。容器采用一種含鉛氧化物的玻璃制成，該鉛氧化物被還原的高低程度決定了玻璃變黑的高低程度。根據(jù)低壓汞蒸汽放電燈的類型與尺寸，在玻璃容器內(nèi)使用不同的汞劑量，那么容器的玻璃外殼便會產(chǎn)生相應(yīng)不同程度的黑色，這給區(qū)分各種汞劑量提供了一種簡單的機理。利用一種含鉛氧化物的玻璃來制成容器，且玻璃內(nèi)鉛氧化物(PbO)有一部分被還原成鉛(Pb)，這樣就可以較好地防止雜質(zhì)進入放電管內(nèi)，如果采用別的方法對容器進行標識，例如，用顏料在各容器外表面上做記號，這樣的效果會很差。因為顏料及相似的(有機或無機)產(chǎn)物將有可能釋放出溶劑以及其它氣體或蒸汽，這對放電管內(nèi)的氣體是不利的。此外，在低壓汞蒸汽放電燈的放電工作過程中，帶電粒子可能會促進顏料及相似產(chǎn)物也形成蒸汽與氣體，這便減損了有效放電。
優(yōu)選地，容器至少對部分可見光譜是可以透過的。這便簡化了對容器成分的檢驗工作。在容器玻璃外殼的還原過程中，將一部分容器同還原氣體隔開，由此可以實現(xiàn)上述目的。另外，也可使容器的末端及/或中心部分變黑。
優(yōu)選地，容器在封閉時填入一種惰性氣體，如稀有氣體等，其填充壓約為1hPa～100hPa。將容器通過一種高頻感應(yīng)場，很容易就可判斷出它們是否已經(jīng)泄漏。未損的容器跟泄漏的容器是不一樣的，它們在通過感應(yīng)場時將出現(xiàn)一種清晰可見的干擾(感應(yīng)尖峰)，經(jīng)過感應(yīng)場之后，由自動檢測裝置將已泄漏的容器從生產(chǎn)線上移走。
根據(jù)本發(fā)明制造低壓汞蒸汽放電燈的方法，有一種優(yōu)選實施方案，其特征在于，容器通過鉛氧化物的還原作用而產(chǎn)生變色。根據(jù)鉛氧化物的還原程度，可以獲得下述顏色，它們在比色刻度尺上呈順序變化清晰透明(無色)，灰褐色，褐色，暗褐色，黑色。通過選擇適當?shù)倪€原條件與/或利用容器在還原過程中的適當變化，可得到上述這些顏色。
根據(jù)本發(fā)明制造低壓汞蒸汽放電燈的方法，另外還有一種優(yōu)選實施方案，其特征在于，鉛氧化物放在一種含氫的氣體中，然后通過加熱方法使其產(chǎn)生還原反應(yīng)。優(yōu)選地，加熱溫度為450℃～500℃，還原氣體中含有氫(H2)與氮(N2)。
根據(jù)本發(fā)明制造低壓汞蒸汽放電燈的方法，還有一種尤其優(yōu)選的實施方案，其特征在于，鉛氧化物主要是在容器的外表面產(chǎn)生還原反應(yīng)。由此，容器可以迅速獲得理想的顏色，并用該顏色指示出容器中汞的數(shù)量多少。由于容器材料大部分都是由含鉛氧化物的玻璃組成，而這些多數(shù)鉛氧化物都還沒有被還原，所以玻璃容器中未還原的部分仍然具有理想的特性(即容器外殼的強度與穩(wěn)定特性)。
通過上述方法，可以很簡單地實現(xiàn)一種低壓汞蒸汽放電燈，根據(jù)本發(fā)明方法制造這種燈非常容易。
通常，在燈制作完成之后，容器還繼續(xù)保留在低壓汞蒸汽放電燈的內(nèi)部。優(yōu)選地，容器放在燈具放電管的一種凹槽中，同時，該容器包括有一種汞合金。容器中的汞合金溫度可以很低，其值處決于容器與其它燈元件的距離大小。容器可選擇放在放電管內(nèi)較中心的位置上，如放電區(qū)。如果此容器專門用來測量汞的劑量，或者用容器中的汞合金來調(diào)節(jié)汞蒸汽壓力，使燈具在高溫時處于最佳工作狀態(tài)，那么，這種實施方案是比較有利的。若放電管帶有一種發(fā)光涂層，則可在該涂層上開辟一個窗口，這樣，在制造燈的過程中，輻射就可以從放電管外部射到容器上。
優(yōu)選地，將燈后面的容器固定在那里。松動的容器讓人覺得燈好象是損壞了似的。倘若容器中含有一種汞合金，且容器又是松動的，那么，隨著燃燒的位置變化，汞合金的溫度也會發(fā)生變化，從而引起汞蒸汽壓力變化。容器可通過一種玻璃熔解法固定在放電管內(nèi)。玻璃容器其一個非常合適的固定點位于低壓汞蒸汽放電燈的電極附近。為此，根據(jù)本發(fā)明低壓汞蒸汽放電燈的一種優(yōu)選實施方案，其特征在于，維持電氣放電的裝置包括至少一個電極，一個裝于放電管軸線上的敞開電極環(huán)，該電極環(huán)包在電極周圍，且將容器固定在它的上面。
參考幾個實施方案及附圖，下面來對本發(fā)明進行較詳細地闡述，其中附

圖1示出了本發(fā)明的一種低壓汞蒸汽放電燈縱剖圖，附圖2為附圖1的詳圖。
附圖只是一種純粹的簡圖形式，它們不具有真實比例尺寸。為清楚起見，有些尺寸經(jīng)過了特殊放大。在附圖中，相似元件盡量采用相同的參考符號。
附圖1為一種低壓汞蒸汽放電燈，它帶有一種玻璃放電管10，其管狀部分11對放電管10內(nèi)產(chǎn)生的輻射來說是半透明的，且管狀部分11帶有第一、第二兩個末端部分12a、12b。在此范例中，管狀部分11的長度為120cm，內(nèi)徑為2.6cm。放電管10包圍著一個氣密的放電室13，放電室13內(nèi)含有汞、稀有氣體等填充物，例如，采用氬或氪氬氣體混合物(75/25的Kr/Ar混合物，氣壓為3.7hPa)。管狀部分的壁上覆蓋著一種含有發(fā)光材料(如熒光粉)的發(fā)光涂層，它們將汞電離產(chǎn)生的紫外輻射(UV)轉(zhuǎn)化成可見光(通常情況下)。末端部分12a、12b分別支撐著電極20a、20b，使之排列于放電室13當中。電流導(dǎo)體30a，30a’；30b，30b’經(jīng)過末端部分12a；12b從電極20a；20b伸向放電管10之外。電流導(dǎo)體30a，30a’；30b，30b’接在觸頭31a，31a’；31b，31b’上，且觸頭31a，31a’；31b，31b’分別固定在燈帽32a；32b上。在電極20a；20b的周圍裝有一種電極環(huán)。附圖2中，在電極20a、20b周圍示出了這種電極環(huán)21a(附圖2沒有示出電極20a)。電極環(huán)21a上夾有一種玻璃容器或膜盒22，利用它們來測量汞的劑量?？邕^玻璃容器22拉有一根金屬線23，將它放至高頻電磁場中進行感應(yīng)加熱后，容器22便會被切斷，測好的汞就從容器22釋放到放電室13之中。
根據(jù)本發(fā)明的方法，容器或膜盒22優(yōu)選地采取部分由鉛氧化物(一種特別合適的容器其PbO含量為20％)制成，尤其在容器22的玻璃外殼表面上，這種鉛氧化物被還原成鉛，因此，外殼表面就有一部分會產(chǎn)生變色，譬如黑色，以同玻璃容器22中所需的汞劑量保持一致。鉛氧化物還原的程度則標識著容器22內(nèi)所含汞的數(shù)量大小。在附圖1所示的范例中，低壓汞蒸汽放電燈包含3mg汞，采用的容器22至少基本為一種黑色，且將其固定在電極環(huán)21a上。容器22含量的其它特性也可由鉛氧化物通過適當?shù)倪€原來表示。特別地，用它來指示容器內(nèi)是否含有稀有氣體和/或汞合金。除鉛氧化物外(PbO)，玻璃容器22的材料還包括一些氧化物FeO，CuO及/或V2O3，其重量約占幾個百分點。在放電管10密封之后，可由容器22提供稀有氣體填充物，而不是在低壓汞蒸汽放電燈的放電管10封閉前填充稀有氣體。
很明顯，技術(shù)人員可以在本發(fā)明范圍之內(nèi)對發(fā)明作出許多變化。
本發(fā)明歸屬于各個新的特征及各個特征的組合。
權(quán)利要求
1.一種制造低壓汞蒸汽放電燈的方法，根據(jù)該方法，在透光放電室(10)內(nèi)放入一種封閉容器(22)，容器(22)內(nèi)含有所需的汞量，放電管(10)充有稀有氣體且被密封，維持放電的裝置(20a；20b)位于放電管(10)內(nèi)或其附近，放電管(10)密封后容器(22)被打開，其特征在于，容器(22)由一種含鉛氧化物的玻璃制成，該鉛氧化物有一部分被還原，其還原的程度作為衡量容器內(nèi)汞含量的尺度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，鉛氧化物在還原后使得容器(22)產(chǎn)生變色。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，鉛氧化物在含氫的環(huán)境中通過加熱方式進行還原反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，鉛氧化物主要是在容器(22)的外表面上產(chǎn)生還原反應(yīng)。
5.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法制成的低壓汞蒸汽放電燈的含汞容器(22)。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法制成的低壓汞蒸汽放電燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的低壓汞蒸汽放電燈，其特征在于，維持電氣放電的裝置包括至少一個電極(20a；20b)，一個裝于放電管(10)軸線上的敞開電極環(huán)(21a)，該電極環(huán)(21a)包在電極(20a；20b)周圍，并且容器(22)固定在該電極環(huán)(21a)上。
全文摘要
一種制造低壓汞蒸汽放電燈的方法,開始時,在放電管(10)內(nèi)放入一種封閉容器(22),容器(22)中裝有大量有待引入放電管(10)內(nèi)的物質(zhì)或多種物質(zhì)。然后,在放電管(10)內(nèi)裝入所需的氣體,并將放電管(10)密封起來。最后才打開容器(22)。根據(jù)本發(fā)明,容器(22)由一種含玻璃的鉛氧化物制成,該鉛氧化物中有一部分被還原,而該被還原的量即作為衡量容器(22)中汞含量的尺度。由于這種還原作用,容器(22)在汞含量不同的情況下將呈現(xiàn)不同顏色。
文檔編號H01J9/395GK1262778SQ99800337
公開日2000年8月9日 申請日期1999年3月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月19日
發(fā)明者F·G·C·德博特, J·A·G·范東根, F·J·特拉克瑟 申請人:皇家菲利浦電子有限公司