[其他]緊湊的低壓水銀蒸汽放電燈及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86103495
• 申請日: 1986-05-22
• 公開（公告）號: CN86103495A
• 公開（公告）日: 1987-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阿克·布約克曼
• 申請（專利權(quán)）人: 魯馬拉姆普安公司
• 主分類號: H01J61/72
• 分類號: H01J61/72;H01J61/32;H01J61/16;H01J61/067;H01J9/24;C03B23/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 李強

本發(fā)明涉及所謂緊湊低壓水銀蒸汽放電燈，即包含兩個或多根互相平行的管子的氣體放電燈，這些管子在其端部附近連在一起，在兩個設(shè)置在彼此相對的最遠端的電極之間形成公共放電腔，這些端部以氣密方式連到公共燈座上，燈座上裝有啟動器或點火裝置和必需的串聯(lián)阻抗系統(tǒng)，并設(shè)有用于提供電流的連接管腳。

發(fā)明了用來生產(chǎn)這種緊湊的氣體放電燈的合適方法。

許多種緊湊低壓水銀蒸汽放電燈在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。對于這些已知設(shè)計，對只包括兩個直管的燈的情況，有兩種最常用的結(jié)構(gòu)。第一種結(jié)構(gòu)可簡單地描述為在管子的自由端帶有燈電極的倒U形，自由端連到共同的燈座上。這種燈的第二種結(jié)構(gòu)具有大致為H形的結(jié)構(gòu)，在兩個垂直管子之間很高的位置上有水平橋。在這種燈中，電極安置在遠離橋的管端。電極所在的管端也固定到共同的燈座上，燈座中設(shè)有啟動器或點火裝置和串聯(lián)阻抗系統(tǒng)。這兩種設(shè)計的管子內(nèi)壁涂有具有所需成份的熒光粉。該熒光粉將放電產(chǎn)生的紫外線轉(zhuǎn)化成可見光。

那些具有兩個以上直管的緊湊低壓水銀放電燈通常包括四根管子。這些管子可位于一個平面內(nèi)，也可位于矩形的角上，構(gòu)成垂直于管子對稱軸的想象的橫截面。直管間的相互連接是通過交替連接遠離燈座的管端和連接靠近燈座的管端而實現(xiàn)的。只有第一和最后六根管子連在燈座上，并且只是在這些與燈座相連的管子的端部設(shè)置電極。以這種方式形成了連續(xù)的放電腔，在燈激發(fā)時電極間的電流通過它流動，只要連接管具有比直管更小的直徑，當電流從一根管子通過連接管流到另一根管子時被迫改變方向這一事實對于發(fā)光效率沒有大的影響。

在緊湊低壓水銀蒸汽放電燈里，如同其它低壓氣體放電燈一樣，在電極間存在光弧的陽極區(qū)。該光弧通過混有水銀蒸汽的稀有氣體。在小型燈中氣體的壓強保持在500帕斯卡（Pascal或Pa）以下，而在工作溫度下，水銀的分壓強低于1Pa。

稀有氣體的功能是使燈能在適當?shù)膯与妷合聠樱⑶以跓艏ぐl(fā)時增加電子和水銀原子碰撞的可能性。在40℃時的低壓水銀蒸汽壓提供了產(chǎn)生水銀共振線的最佳狀態(tài)，這些線位于紫外區(qū)域，即253.7和185毫微米（nm）。在這樣產(chǎn)生的光中，波長較長的光占強度的85%，而被長較短的光占15%。如果低壓水銀蒸汽放電燈只包含水銀蒸汽，電子將幾乎只與管壁和水銀原子碰撞，在沒有熒光粉時，電子能量將轉(zhuǎn)化成熱而不是光。

前面描述的H形緊湊低壓水銀蒸汽放電燈及其制造方法在EP-A-0094133（申請?zhí)柕?3200640.7號）中得到了描述。在這個申請中描述的發(fā)明目的是使在以后生產(chǎn)階段將在其附近制作連接管的直管管端能得到有效的封閉。另一個目的（雖然沒有明確說明）是借助周圍的空氣把直管和前述端面之間的薄轉(zhuǎn)接區(qū)域冷卻到使封在熒光燈里的水銀在所述轉(zhuǎn)接區(qū)域中發(fā)生凝聚的程度。以這種方式在管中保持了水銀蒸汽壓的平衡，因為在橫向連接管之外的直管管端里沒有熱致放電發(fā)生。

本發(fā)明的一個基本目的是提供一種緊湊低壓水銀蒸汽放電燈，當這種燈通電時，放電腔中的水銀分壓被保持在能對水銀共振線上的放電所產(chǎn)生的輻射提供最大影響的水平上。

一個進一步的目的是遮蔽燈的電極，以限制其上產(chǎn)生的熱量的傳導(dǎo)。可以確保位于遠離燈座的管端的直管主要部分的溫度不會高于40℃。當這種緊湊低壓水銀蒸汽燈被置于帶有反射器或燈罩的燈具內(nèi)時，這是特別重要的。當燈被置于這種燈具中時，燈發(fā)出的熱不能有效地散掉，在燈內(nèi)的溫度要超過40℃。這使燈內(nèi)的水銀蒸汽壓增高，使水銀共振線上產(chǎn)生的輻射強度降低。

這些目的是通過在下面的權(quán)利要求中限定和表征的本發(fā)明而實現(xiàn)的。

本發(fā)明基于下面的概念，即在用于緊湊低壓水銀蒸汽燈的實施方案中的放電腔內(nèi)，負空間電荷集中在管壁上，而陽極區(qū)形成于電極之間，而空間電荷0則沿著陽極區(qū)的軸向。在燈啟動后的每一時刻，陰極和陽極區(qū)域間的放電在軸向上是一致勻的。正離子和電子是與放電同時地形成。它們通過擴散集中在管壁。因為陽極區(qū)是軸向一致的，所以在軸向不出現(xiàn)粒子的損失。在這個擴散過程中，因為電子的質(zhì)量小，電子的移動比正離子快得多，所以出現(xiàn)了由管子中心向外擴展的正空間電荷。這改善了陽極區(qū)中的放電條件，從而增大了紫外輻射的功率。

限制從電極傳播的熱的方法是箍縮或頸縮在電極的電流下方的直管子。我們發(fā)現(xiàn)熒光燈的使用壽命因這種方法而有很大增長。已確認其理因是由于在放電電流路徑上電極的下方的玻璃管上存在的箍縮或收縮區(qū)域在電極起陽極作用的半周期內(nèi)導(dǎo)致電子密度的增加。其結(jié)果是減小了陽極的損耗，這使覆在電極上的發(fā)射物質(zhì)溫度降低。這個溫度下降減少了發(fā)射物質(zhì)的蒸發(fā)速率，從而使電極的使用壽命延長，從而使緊湊低壓水銀蒸汽放電燈的壽命延長。