[其他]放電燈裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87103377
• 申請(qǐng)日: 1987-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN87103377A
• 公開（公告）日: 1987-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巖谷昭一;增村均;浜田宗光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: TDK株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01J61/04
• 分類號(hào): H01J61/04
• 代理公司: 上海專利事務(wù)所
• 代理人: 王孫佳

本發(fā)明系關(guān)于設(shè)有由半導(dǎo)體陶瓷材料制成之陰極的放電燈裝置。

過去已有使用冷陰極之放電燈裝置諸如鈉氣燈。此一放電燈之陰極或放電電極包括一待加熱之線圈狀鎢絲，鎢絲表面上包覆有電子放射材料，該材料為主要由鋇、鍶及鈣構(gòu)成之氧化物。

然而，傳統(tǒng)的陰極之缺點(diǎn)為：電子放射材料有蒸發(fā)以及與充入于燈管內(nèi)之水銀蒸氣反應(yīng)的傾向，無法滿足放電燈裝置之各種所望之要件諸如耐熱性、耐化學(xué)性及放電特性。另外的問題是：由于鎢的價(jià)格昂貴，因此放電燈裝置之成本高。

鑒于傳統(tǒng)的放電燈裝置之前述缺點(diǎn)，本發(fā)明之一目的系提供一可充分滿足各種所望之要件諸如耐熱性、耐化學(xué)性及放電特性的放電燈裝置。

本發(fā)明之另一目的系提供可廉價(jià)制造的放電燈裝置。

依照本發(fā)明，可提供一放電燈裝置，包括一燈管及置于該燈管內(nèi)的陰極，該陰極系由價(jià)補(bǔ)償半導(dǎo)體陶瓷材料、或強(qiáng)制還原半導(dǎo)體陶瓷材料、或價(jià)補(bǔ)償并強(qiáng)制還原半導(dǎo)體陶瓷材料所制成。由于陰極不包括電子放射材料而使用一半導(dǎo)體陶瓷材料，因此陰極不發(fā)生蒸氣或陰極不與充入于燈管內(nèi)的水銀蒸氣反應(yīng)。因此，放電燈裝置具有改良之特性諸如耐熱性、耐化學(xué)性及放電特性。由于用作陰極的半導(dǎo)體陶瓷材料價(jià)格不貴，故放電燈裝置較便宜。

本發(fā)明之前述及其他目的、特色及優(yōu)點(diǎn)將由后面的說明連同附圖而顯得更加清楚，附圖中的例子顯示了本發(fā)明之較佳實(shí)施例。

圖1為本發(fā)明之實(shí)施例的放電燈裝置之部分橫剖視圖。

圖2為供本發(fā)明之放電燈裝置中陰極實(shí)驗(yàn)用的系統(tǒng)的示意圖。

圖3為顯示陰極之實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖。

圖4為本發(fā)明之另一實(shí)施例的放電燈裝置的部分橫剖面圖。

圖5為圖4中所示之放電燈裝置內(nèi)的陰極之底視圖。

圖6為圖5陰極之修改例的陰極的放大部分橫剖面圖。

圖7為本發(fā)明另一實(shí)施例的放電燈裝置之部分橫剖面圖。

圖8為圖7中所示的放電燈裝置內(nèi)之陰極的底視圖。

圖9為圖8陰極修正例的陰極的放大部分橫剖面圖。

圖10為本發(fā)明另一實(shí)施例的部分橫剖面圖。

圖11為圖10中所示之放電燈裝置內(nèi)的陰極之側(cè)視圖。

圖12為圖11陰極修正例的陰極的放大部分橫剖面圖。

圖13為本發(fā)明另一實(shí)施例的放電燈裝置之部分橫剖面圖。

圖14為圖13中所示之放電燈裝置內(nèi)的陰極之平面圖。

圖15及16為圖13中所示的陰極之修正例的陰極端部的部分橫剖面圖。

圖17為本發(fā)明另一實(shí)施例的放電燈裝置之部分橫剖面圖。

圖18為圖17中所示之放電燈裝置內(nèi)的陰極之側(cè)視圖。

圖19及20為使用圖17中所示之陰極修正例的陰極端部的放電燈裝置之部分橫剖面圖。

圖1顯示了本發(fā)明一實(shí)施例的放電燈裝置。此放電燈裝置包括一玻璃質(zhì)燈管1，此燈管1有一端部1a，一陰極2延伸穿過該端部1a。陰極2包括位于燈管1內(nèi)的圓錐形放電表面2a、受支持于管端部1a上的一圓筒形基部2b、伸出于管端部1a外的一外端2c。陰極2由配置在基部2b及管端部1a間的一玻璃質(zhì)密閉層4密閉于一密閉區(qū)3內(nèi)。燈管1被填充以水銀蒸氣。陰極2系由一半導(dǎo)體陶瓷材料構(gòu)成。

半導(dǎo)體陶瓷材料可為例如一價(jià)補(bǔ)償陶瓷材料。一種典型的價(jià)補(bǔ)償陶瓷材料為鈦酸鋇。

正如人們所熟知的，價(jià)補(bǔ)償之達(dá)成方式為：加入金屬離子作為雜質(zhì)，該金屬離子之價(jià)數(shù)與一金屬氧化物的一構(gòu)成金屬離子相差±1;對(duì)于因雜質(zhì)之加入所造成的電荷隨構(gòu)成金屬離子之價(jià)數(shù)的增減予以補(bǔ)償。

用以制造半導(dǎo)體材料的價(jià)補(bǔ)償添加劑之例子為Y、Dy、Hf、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Ho、Er、Tb、Sb、Nb、W、Yb、Sc、Ta等。此等添加劑可單獨(dú)使用或組合使用。此等添加劑應(yīng)以0.01至0.8摩爾%之范圍的量被添加，最好為0.1至0.5摩爾%。

陰極2之材料宜為鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鈣及鈦酸鑭等鈦酸鹽中之一者或其組成物。對(duì)上述鈦酸鹽中之鈦酸可用鋯酸、硅酸及錫酸中的一種或一種以上來取代。

本發(fā)明之半導(dǎo)體陶瓷材料可為一強(qiáng)制還原的半導(dǎo)體陶瓷材料。特別是，不使用前述還原過程，在充分的還原條件下，不使用前面提過的添加劑，即可制造可用作陰極的半導(dǎo)體陶瓷材料。

在該情況下，還原過程系在N₂或H₂之還原性氣氛中進(jìn)行，且宜在700℃或更高溫度，更宜在1200至1450℃的范圍中進(jìn)行。

陰極亦可依如下方式通過將價(jià)補(bǔ)償過程及強(qiáng)制還原過程組合而形成：