JPS6158943B2 - - Google Patents
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- JPS6158943B2 JPS6158943B2 JP12634975A JP12634975A JPS6158943B2 JP S6158943 B2 JPS6158943 B2 JP S6158943B2 JP 12634975 A JP12634975 A JP 12634975A JP 12634975 A JP12634975 A JP 12634975A JP S6158943 B2 JPS6158943 B2 JP S6158943B2
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Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
本発明は発光管内に金属ハロゲン化物と水銀、
希ガスおよび希土類などの金属を封入した金属蒸
気放電灯に関する。 金属蒸気放電灯用発光管材料は、まず透光性、
耐熱性、気密性、加工の容易さという点において
優れていなければならないが、そのほか封入金属
により侵蝕されないという性質をもつていること
も重要である。従来より前者の条件を満たすもの
として石英ガラスが多く使用されてきたが、発光
物質として沃化ナトリウムあるいは希土類などの
金属を封入する場合には上記の侵蝕が無視できな
いことがわかつてきた。すなわち沃化ナトリウム
はランプ作動中原子あるいはイオンとして発光管
壁中を通つて管外へ消失しやすく、また希土類金
属は石英ガラスと反応して酸化物を作りやすい。
そのためいずれの金属を封入した金属蒸気放電灯
も働程特性が悪く、かつ寿命が短いという欠点を
もつ。そこで、この改良として石英ガラス発光管
内面に高融点酸化物を被着させたものが提案され
た。しかしながらこれらの酸化物薄膜を被着する
場合に、従来はこれらの酸化物微粉末をニトロセ
ルロースと酢酸ブチルなどの溶剤中に分散させ
て、発光管内面に塗布して乾燥させ、その後発光
管を1000℃以上に加熱して焼結するという方法を
採用していた。そのため緻密な膜が得られず、封
入された金属がこれらの膜中に存在する比較的大
きな結晶粒の間隙を容易に通過して石英ガラス内
面に到り、これと反応していた。さらにこのよう
な方法により被着した薄膜は石英ガラスとの密着
性がわるく、はがれやすいという欠点を有してい
た。 このような観点から、上記高融点酸化物薄膜を
たとえば化学気相蒸着法などにより蒸着膜として
形成することも提案された。しかしながらこの場
合も反応温度を1000℃以上にすると比較的大きな
結晶が成長し、結晶粒の間隙を通しての上記金属
の拡散が無視できないことがわかつた。 本発明はこれらのことがらを考慮した結果なさ
れたものであり、本発明者等は石英ガラス発光管
内壁に、ある種の高融点酸化物からなる蒸着膜を
非晶質の状態で、すなわち、Ｘ線回折で鋭い回折
線が観測されない程度に結晶粒が小さくなるよう
に、あるいは結晶構造をもたないように被着形成
すると、上記の問題に対して非常に効果があるこ
とを確認した。以下その内容について詳述する。 第１図は本発明を具体化した発光管の構成図で
あり、石英ガラスバルブ１の両端に、主電極２，
３を封着するとともに、一方の主電極３に隣接し
て起動極４を封着している。これらの電極はバル
ブ１の端部に封着されているモリブデン箔５を介
して外導線６に接続されている。またバルブ１の
内壁面には希土類、タンタル，ジルコニウム，ハ
フニウム，ニオブ，アルミニウムのうち少なくと
も一種の酸化物蒸着膜７が非晶質の状態で被着さ
れている。そしてこのような発光管中には水銀、
金属沃化物、希ガス、希土類の金属が所要量封入
されている。 封入金属と石英ガラスとの反応を防止するのに
役立つ上記非晶質酸化物薄膜はたとえば第１表に
示した金属のアルコレートの熱分解を利用した化
学気相蒸着法により形成できる。
希ガスおよび希土類などの金属を封入した金属蒸
気放電灯に関する。 金属蒸気放電灯用発光管材料は、まず透光性、
耐熱性、気密性、加工の容易さという点において
優れていなければならないが、そのほか封入金属
により侵蝕されないという性質をもつていること
も重要である。従来より前者の条件を満たすもの
として石英ガラスが多く使用されてきたが、発光
物質として沃化ナトリウムあるいは希土類などの
金属を封入する場合には上記の侵蝕が無視できな
いことがわかつてきた。すなわち沃化ナトリウム
はランプ作動中原子あるいはイオンとして発光管
壁中を通つて管外へ消失しやすく、また希土類金
属は石英ガラスと反応して酸化物を作りやすい。
そのためいずれの金属を封入した金属蒸気放電灯
も働程特性が悪く、かつ寿命が短いという欠点を
もつ。そこで、この改良として石英ガラス発光管
内面に高融点酸化物を被着させたものが提案され
た。しかしながらこれらの酸化物薄膜を被着する
場合に、従来はこれらの酸化物微粉末をニトロセ
ルロースと酢酸ブチルなどの溶剤中に分散させ
て、発光管内面に塗布して乾燥させ、その後発光
管を1000℃以上に加熱して焼結するという方法を
採用していた。そのため緻密な膜が得られず、封
入された金属がこれらの膜中に存在する比較的大
きな結晶粒の間隙を容易に通過して石英ガラス内
面に到り、これと反応していた。さらにこのよう
な方法により被着した薄膜は石英ガラスとの密着
性がわるく、はがれやすいという欠点を有してい
た。 このような観点から、上記高融点酸化物薄膜を
たとえば化学気相蒸着法などにより蒸着膜として
形成することも提案された。しかしながらこの場
合も反応温度を1000℃以上にすると比較的大きな
結晶が成長し、結晶粒の間隙を通しての上記金属
の拡散が無視できないことがわかつた。 本発明はこれらのことがらを考慮した結果なさ
れたものであり、本発明者等は石英ガラス発光管
内壁に、ある種の高融点酸化物からなる蒸着膜を
非晶質の状態で、すなわち、Ｘ線回折で鋭い回折
線が観測されない程度に結晶粒が小さくなるよう
に、あるいは結晶構造をもたないように被着形成
すると、上記の問題に対して非常に効果があるこ
とを確認した。以下その内容について詳述する。 第１図は本発明を具体化した発光管の構成図で
あり、石英ガラスバルブ１の両端に、主電極２，
３を封着するとともに、一方の主電極３に隣接し
て起動極４を封着している。これらの電極はバル
ブ１の端部に封着されているモリブデン箔５を介
して外導線６に接続されている。またバルブ１の
内壁面には希土類、タンタル，ジルコニウム，ハ
フニウム，ニオブ，アルミニウムのうち少なくと
も一種の酸化物蒸着膜７が非晶質の状態で被着さ
れている。そしてこのような発光管中には水銀、
金属沃化物、希ガス、希土類の金属が所要量封入
されている。 封入金属と石英ガラスとの反応を防止するのに
役立つ上記非晶質酸化物薄膜はたとえば第１表に
示した金属のアルコレートの熱分解を利用した化
学気相蒸着法により形成できる。
【表】
第２図はこれを実現するために用いた装置を示
すものである。この装置を用いて発光管内面に蒸
着膜を形成するには、まず発光管用石英ガラス管
８内をボンベ９より出て、ストツプコツク１０、
流量計１１を経て基材ガラス管８に流入するキヤ
リヤガスで置換し、これを加熱装置１２により所
要の温度まで加熱する。次に加熱装置１３を働か
せて、金属アルコレート溜め１４中に収容されて
いる金属アルコレートの蒸気圧を所要値まで高め
る。さらにこの蒸気をストツプコツク１５、流量
計１６を経て金属アルコレート溜め１４に流入す
るキヤリヤガス、流量計１１を経てくるキヤリヤ
ガス、およびボンベ１７、ストツプコツク１８、
流量計１９を経てくる反応ガスと共に基材ガラス
管中に流入させて、熱分解させ、その内面に非晶
質金属酸化物の蒸着膜を形成する。 以下実施例について上記蒸着膜の効果を説明す
る。 実施例 第２図に示した装置を用いて、長さ50cm、内径
20mmの石英ガラス管内面に非晶質酸化イツトリウ
ムの蒸着膜を形成した。すなわち、イツトリウム
イソプロピレート（Ｙ（OC3H7）3）溜め１４の温
度を90℃、基材ガラス管８の温度を600℃とし、
キヤリヤガス（窒素）および反応ガス（酸素）の
流量をそれぞれ200c.c.／分、２c.c.／分とすると、
基材ガラス管内面に膜厚約1000Åの蒸着膜が得ら
れた。またこのようにして得られた蒸着膜の結晶
性を調べるため厚さ２μの蒸着膜についてデイフ
ラクトメータによるＸ線回折実験を行なつたとこ
ろ、鋭い回折線が観測されず非晶質であること、
さらにこの特性は蒸着膜を1200℃で10時間加熱し
ても全く変化しないことが確認された。つぎに膜
厚約1000Åの蒸着膜を内面に形成した基材ガラス
管を発光管に加工し、その内部に水銀、沃化タリ
ウム、沃化水銀、デイスプロシウム金属を封入し
て400Wのメタルハライドランプを作成し、光束
維持率を調べた。第３図は本発明によるランプと
従来のランプにおける光束維持率曲線である。こ
の図において、ａが本発明によるランプの光束維
持率曲線、ｂは同じ膜厚の蒸着膜を発光管内面に
有しているが、反応物質としてYCl3を採用し、
したがつて反応温度を1200℃としたため、この膜
が結晶質となつているランプの光束維持率曲線、
さらにｃは蒸着膜を有しないランプの光束維持率
曲線を示す。この図からも明らかなように、本発
明によるランプはその働程特性が従来のものと比
較して著しく向上していることがわかる。 以上非晶質酸化イツトリウム蒸着膜の効果につ
いて述べたが、同様の効果は、他の希土類、ジル
コニウム、ハフニウム、タンタル、ニオブ、アル
ミニウムの非晶質酸化物の蒸着膜においてもみら
れた。また上記発光管中にアークの安定性を増す
ため沃化ナトリウムを加えたランプにおいても、
本発明による非晶質酸化物蒸着膜は同様の効果を
およぼすことが確認された。 以上詳述したことから、本発明による非晶質酸
化物薄膜が、封入金属特に希土類金属による石英
ガラス発光管の侵蝕を防止し、働程特性を向上し
ていることは明らかである。
すものである。この装置を用いて発光管内面に蒸
着膜を形成するには、まず発光管用石英ガラス管
８内をボンベ９より出て、ストツプコツク１０、
流量計１１を経て基材ガラス管８に流入するキヤ
リヤガスで置換し、これを加熱装置１２により所
要の温度まで加熱する。次に加熱装置１３を働か
せて、金属アルコレート溜め１４中に収容されて
いる金属アルコレートの蒸気圧を所要値まで高め
る。さらにこの蒸気をストツプコツク１５、流量
計１６を経て金属アルコレート溜め１４に流入す
るキヤリヤガス、流量計１１を経てくるキヤリヤ
ガス、およびボンベ１７、ストツプコツク１８、
流量計１９を経てくる反応ガスと共に基材ガラス
管中に流入させて、熱分解させ、その内面に非晶
質金属酸化物の蒸着膜を形成する。 以下実施例について上記蒸着膜の効果を説明す
る。 実施例 第２図に示した装置を用いて、長さ50cm、内径
20mmの石英ガラス管内面に非晶質酸化イツトリウ
ムの蒸着膜を形成した。すなわち、イツトリウム
イソプロピレート（Ｙ（OC3H7）3）溜め１４の温
度を90℃、基材ガラス管８の温度を600℃とし、
キヤリヤガス（窒素）および反応ガス（酸素）の
流量をそれぞれ200c.c.／分、２c.c.／分とすると、
基材ガラス管内面に膜厚約1000Åの蒸着膜が得ら
れた。またこのようにして得られた蒸着膜の結晶
性を調べるため厚さ２μの蒸着膜についてデイフ
ラクトメータによるＸ線回折実験を行なつたとこ
ろ、鋭い回折線が観測されず非晶質であること、
さらにこの特性は蒸着膜を1200℃で10時間加熱し
ても全く変化しないことが確認された。つぎに膜
厚約1000Åの蒸着膜を内面に形成した基材ガラス
管を発光管に加工し、その内部に水銀、沃化タリ
ウム、沃化水銀、デイスプロシウム金属を封入し
て400Wのメタルハライドランプを作成し、光束
維持率を調べた。第３図は本発明によるランプと
従来のランプにおける光束維持率曲線である。こ
の図において、ａが本発明によるランプの光束維
持率曲線、ｂは同じ膜厚の蒸着膜を発光管内面に
有しているが、反応物質としてYCl3を採用し、
したがつて反応温度を1200℃としたため、この膜
が結晶質となつているランプの光束維持率曲線、
さらにｃは蒸着膜を有しないランプの光束維持率
曲線を示す。この図からも明らかなように、本発
明によるランプはその働程特性が従来のものと比
較して著しく向上していることがわかる。 以上非晶質酸化イツトリウム蒸着膜の効果につ
いて述べたが、同様の効果は、他の希土類、ジル
コニウム、ハフニウム、タンタル、ニオブ、アル
ミニウムの非晶質酸化物の蒸着膜においてもみら
れた。また上記発光管中にアークの安定性を増す
ため沃化ナトリウムを加えたランプにおいても、
本発明による非晶質酸化物蒸着膜は同様の効果を
およぼすことが確認された。 以上詳述したことから、本発明による非晶質酸
化物薄膜が、封入金属特に希土類金属による石英
ガラス発光管の侵蝕を防止し、働程特性を向上し
ていることは明らかである。
第１図は本発明による金属蒸気放電灯の発光管
の断面図を示す図、第２図は本発明による非晶質
酸化物薄膜を化学気相蒸着法により形成するため
の装置を示す図、第３図は本発明によるランプと
従来のランプにおける光束維持率曲線図である。
の断面図を示す図、第２図は本発明による非晶質
酸化物薄膜を化学気相蒸着法により形成するため
の装置を示す図、第３図は本発明によるランプと
従来のランプにおける光束維持率曲線図である。
Claims (1)
- １ 発光管内に希土類金属とハロゲンとを含む、
あるいはこれらにさらにハロゲン化ナトリウムを
含む封入物が封入され、かつこの発光管内面に希
土類，ジルコニウム，ハフニウム，タンタル，ニ
オブ，アルミニウムの酸化物のうち少なくとも一
種が非晶質の蒸着膜状態で被着されてなることを
特徴とする金属蒸気放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12634975A JPS5251776A (en) | 1975-10-22 | 1975-10-22 | Metal vapor discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12634975A JPS5251776A (en) | 1975-10-22 | 1975-10-22 | Metal vapor discharge lamp |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5251776A JPS5251776A (en) | 1977-04-25 |
| JPS6158943B2 true JPS6158943B2 (ja) | 1986-12-13 |
Family
ID=14932963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12634975A Granted JPS5251776A (en) | 1975-10-22 | 1975-10-22 | Metal vapor discharge lamp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5251776A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH631575A5 (de) * | 1978-04-28 | 1982-08-13 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zur lebensdauererhoehung eines gasentladungsgefaesses. |
| JP2819988B2 (ja) * | 1993-06-29 | 1998-11-05 | 松下電工株式会社 | 金属蒸気放電灯 |
| TW503449B (en) * | 2000-04-18 | 2002-09-21 | Ngk Insulators Ltd | Halogen gas plasma-resistive members and method for producing the same, laminates, and corrosion-resistant members |
| FR2858684B1 (fr) * | 2003-08-07 | 2005-10-21 | Valeo Vision | Bouchon chauffant d'allume-cigare electrique et agencement d'un allume-cigare comportant ce bouchon |
-
1975
- 1975-10-22 JP JP12634975A patent/JPS5251776A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5251776A (en) | 1977-04-25 |
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