JPS6362060B2 - - Google Patents
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- JPS6362060B2 JPS6362060B2 JP4307681A JP4307681A JPS6362060B2 JP S6362060 B2 JPS6362060 B2 JP S6362060B2 JP 4307681 A JP4307681 A JP 4307681A JP 4307681 A JP4307681 A JP 4307681A JP S6362060 B2 JPS6362060 B2 JP S6362060B2
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- Discharge Lamp (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は高圧メタルハライドアーク放電ラン
プに関する。この種ランプは、通常、水銀、金属
ハロゲン化物と始動用ガスを含む封入物として溶
融石英管に封入して構成されるが、この発明は特
にスカンジウムを含む高圧メタルハライドアーク
放電ランプに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention relates to high pressure metal halide arc discharge lamps. Lamps of this type are usually constructed in a fused silica tube with a fill containing mercury, a metal halide and a starting gas, but the present invention particularly relates to high pressure metal halide arc discharge lamps containing scandium.
高圧メタルハライドアーク放電ランプの技術背
景として米国特許第3761758号明細書及びそこに
リストアツプされた特許の明細書がある。これら
明細書の開示するランプはダブルエンドタイプの
発光管であり、細長い発光管の両端に電極を具備
している。この発明は特に低電力形スカンジウム
添加メタルハライドランプに関するものであり、
米国特許第4161672号明細書のダブルエンドタイ
プの発光管を用いた場合の記載と関連する。スカ
ンジウム添加メタルハライドアーク放電ランプは
米国特許第3351798号、第3407327号、第3577029
号、第3911308号及び第3979624号明細書にも記載
がある。 Technical background on high pressure metal halide arc discharge lamps includes US Pat. No. 3,761,758 and the specifications of the patents listed therein. The lamps disclosed in these specifications are double-end type arc tubes, and electrodes are provided at both ends of the elongated arc tube. This invention particularly relates to low power scandium-doped metal halide lamps,
This is related to the description in US Pat. No. 4,161,672 in which a double-end type arc tube is used. Scandium-doped metal halide arc discharge lamps are nominated in U.S. Pat.
No. 3911308 and specification No. 3979624.
本発明に係る低電力形メタルハライドアーク放
電ランプは一方側のみで封着された２個の主電極
をもつプレスシール部を具備した発光管、いわゆ
るシングルエンドタイプ（一端封止形）の発光管
から構成される。このランプには始動用ガス、水
銀、スカンジウム及びナトリウムハロゲン化物が
封入物として含まれており、このランプに動作中
に発光管で幾分かのスカンジウムがハロゲン化物
になる。 The low-power metal halide arc discharge lamp according to the present invention is a so-called single-end type (one end sealed type) arc tube, which has a press-sealed part with two main electrodes sealed on only one side. configured. The lamp contains a starting gas, mercury, scandium and sodium halide as a fill, and during operation some of the scandium converts to halide in the arc tube.
本発明はこの種ランプから最適光束効率を得る
ためにスカンジウムハロゲン化物に対するナトリ
ウムハロゲン化物のモル比が約５乃至８の間に選
ばれる。米国特許第3979624号明細書はこの比が
約1.7乃至５であるときに最適効率を得るとして
開示してあるから、本発明の構成は驚くべきこと
である。この差異は発光管がシングルエンドタイ
プであることによるものであると信じられる。 The present invention provides that the molar ratio of sodium halide to scandium halide is selected to be between about 5 and 8 in order to obtain optimum luminous efficiency from such lamps. The configuration of the present invention is surprising since US Pat. No. 3,979,624 discloses that optimal efficiency is obtained when this ratio is between about 1.7 and 5. It is believed that this difference is due to the fact that the arc tube is a single-ended type.
ダブルエンドタイプ発光管の電極は発光管の両
端部に位置しており、アーク放電が管壁安定化さ
れると言われている。すなわち、熱損失は電極間
空間より僅かに離れている電気的導通状態のアー
クプラズマ中心に対する管壁境界とその近傍で主
に起される。このようなアークでの電極に対する
熱損失はランプ全体のエネルギーバランスから見
て重要な要素とならない。しかしながら、本発明
のシングルエンド発光管で発光管管壁に対するア
ークプラズマの接近は電極間空間とほぼ同じ程度
である。それ故に、電極間の熱損失はアークのエ
ネルギーバランスに顕著な役割を演ずることとな
る。部分的な電極安定化の条件の下でアークプラ
ズマ温度特性は管壁安定化アークのそれとは異な
ることが期待される。このことが最適効率を生ず
るに際して異なる比率を採ることとなる。 The electrodes of a double-ended arc tube are located at both ends of the arc tube, and it is said that the arc discharge is stabilized by the tube wall. That is, heat loss mainly occurs at and in the vicinity of the tube wall boundary with respect to the electrically conductive arc plasma center, which is slightly away from the interelectrode space. Heat loss to the electrodes in such an arc is not an important factor in terms of the overall energy balance of the lamp. However, in the single-end arc tube of the present invention, the approach of the arc plasma to the wall of the arc tube is approximately the same as the space between the electrodes. Therefore, heat loss between the electrodes plays a significant role in the energy balance of the arc. Under the condition of partial electrode stabilization, the arc plasma temperature characteristics are expected to be different from that of tube wall stabilized arc. This results in different ratios in producing optimal efficiency.
従つて本発明の目的は新規且つ改良されたシン
グルエンドメタルハライドアーク放電ランプを提
供することにある。すなわち、本発明は水銀、ナ
トリウムハロゲン化物、スカンジウム、スカンジ
ウムハロゲン化物及び始動用ガスを含むシングル
エンドメタルハライドアーク放電ランプにおい
て、スカンジウムハロゲン化物に対するナトリウ
ムハロゲン化物のモル比を約５〜８の範囲にして
最適光効率を得るようにしたことを特徴としてい
る。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a new and improved single-ended metal halide arc discharge lamp. That is, the present invention provides a single-ended metal halide arc discharge lamp containing mercury, sodium halide, scandium, scandium halide, and starting gas, with an optimum molar ratio of sodium halide to scandium halide in the range of about 5 to 8. It is characterized by achieving light efficiency.
以下本発明に係る実施例により図面を参照しつ
つ詳述する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第１図に示されるように本発明に係る低電力形
メタルハライドアーク放電ランプは、例えば、溶
融石英から作られ、その一端でプレスシール２を
有する発光管１により構成される。発光管１に伸
び出す電極３がプレスシール部２に埋設されたモ
リブデンリボン４に接続されている。モリブデン
箔のリボン４は外部導出リード５に接続される。
一方、プレスシール部２の反対側の発光管１に排
気管封止部６がある。発光管１はその動作中に水
銀、ナトリウムハロゲン化物、スカンジウム、ス
カンジウムハロゲン化物、及び始動用ガスを含ん
でいる。発光管でのスカンジウムハロゲン化物に
対するナトリウムハロゲン化物の比率は、第２図
に示すように最適光効率を生ずるような約５乃至
８の範囲にある。 As shown in FIG. 1, a low-power metal halide arc discharge lamp according to the invention consists of an arc tube 1 made of, for example, fused silica and having a press seal 2 at one end thereof. An electrode 3 extending into the arc tube 1 is connected to a molybdenum ribbon 4 embedded in the press seal portion 2. The molybdenum foil ribbon 4 is connected to an external lead 5.
On the other hand, there is an exhaust pipe sealing part 6 on the arc tube 1 on the opposite side of the press sealing part 2. During its operation, the arc tube 1 contains mercury, sodium halide, scandium, scandium halide, and starting gas. The ratio of sodium halide to scandium halide in the arc tube is in the range of about 5 to 8 to yield optimum light efficiency as shown in FIG.
本発明に係る具体的実施例で、発光管１は内径
7.4mmのT3タイプ溶融石英管から作られ、第１図
に示す平面のようなほぼ卵形で且つ電極３間に直
交する平面ではほぼ球形に形成される。電極３は
約0.5mm（20ミル）径のトリウムタングステンロ
ツドで作られた。モリブデンリボン４は約2.3mm
（89ミル）巾であり、外部導出リード５は約0.8mm
（30ミル）径のモリブデンワイヤで作られた。電
極３の間隔は3.1mmであつた。 In a specific embodiment according to the present invention, the arc tube 1 has an inner diameter
It is made from a 7.4 mm T3 type fused silica tube and is formed into an approximately oval shape as shown in FIG. Electrode 3 was made from a thoriated tungsten rod approximately 0.5 mm (20 mil) in diameter. Molybdenum ribbon 4 is approximately 2.3mm
(89 mil) width, and the external lead 5 is approximately 0.8 mm.
(30 mil) diameter molybdenum wire. The spacing between electrodes 3 was 3.1 mm.
この発光管には当初9.1mgの水銀、0.65mgのよ
う化水銀、1.0mg（6.7マイクロモル）のよう化ナ
トリウム、0.2mg（4.4マイクログラム原子）のス
カンジウム金属及び200トールのアルゴンが封入
される。ランプの初期動作中によう化水銀のよう
素はスカンジウムと反応してScI3を形成し、発光
管内にフリーのスカンジウム金属を残す。これは
本発明の目的達成に必要なことである。100時間
後光束が測定された時にスカンジウムとよう化水
銀のモル比はほぼ完成された。この場合にスカン
ジウムに対するよう化ナトリウムのモル比は7.1
でありそれは次のようにして決定される。0.65mg
のHgI2は2.8マイクログラム原子のよう素を含み、
これが0.94マイクログラム原子のスカンジウムと
反応して0.94マイクロモルScI3を生成する。0.94
マイクロモルのよう化スカンジウムに対する6.7
マイクロモルのよう化ナトリウムの比は7.1であ
る。余剰のスカンジウムは4.4マイナス0.94，3.46
マイクログラム原子になる。 The arc tube is initially filled with 9.1 mg of mercury, 0.65 mg of mercury iodide, 1.0 mg (6.7 micromoles) of sodium iodide, 0.2 mg (4.4 microgram atoms) of scandium metal, and 200 torr of argon. . During the initial operation of the lamp, the iodine in the mercury iodide reacts with scandium to form ScI3 , leaving free scandium metal within the arc tube. This is necessary to achieve the objectives of the invention. The molar ratio of scandium and mercury iodide was almost completed when the luminous flux was measured after 100 hours. In this case, the molar ratio of sodium iodide to scandium is 7.1
and it is determined as follows. 0.65mg
HgI 2 contains 2.8 microgram atoms of iodine,
This reacts with 0.94 microgram atoms of scandium to produce 0.94 micromoles ScI 3 . 0.94
6.7 for micromolar scandium iodide
The micromolar sodium iodide ratio is 7.1. Surplus scandium is 4.4 minus 0.94, 3.46
Becomes a microgram atom.
ランプからの光束は初期動作の53V，0.873Aで
3010ルーメンであり、初期光効率は65lｍ／Ｗに
なる。100時間後光束値は64V，0.766Aで2440ル
ーメンでその効率は49.8lｍ／Ｗであつた。 The luminous flux from the lamp is 53V and 0.873A during initial operation.
The output is 3010 lumens, and the initial light efficiency is 65lm/W. After 100 hours, the luminous flux value was 2440 lumens at 64 V and 0.766 A, and the efficiency was 49.8 lm/W.
第１図は本発明に係る低電力形シングルエンド
メタルハライドアーク放電ランプの断面図、第２
図はよう化スカンジウムに対するよう化ナトリウ
ムのモル比とランプの初期光効率との関係を示す
特性図である。
１……発光管、２……プレスシール部、３……
主電極、４……モリブデンリボン、５……外部導
出リード。
Fig. 1 is a sectional view of a low power single-ended metal halide arc discharge lamp according to the present invention;
The figure is a characteristic diagram showing the relationship between the molar ratio of sodium iodide to scandium iodide and the initial light efficiency of the lamp. 1... Arc tube, 2... Press seal part, 3...
Main electrode, 4...molybdenum ribbon, 5...external lead-out lead.
Claims (1)
構成し、２個の主電極を前記発光管に伸びるよう
に前記プレスシール部に埋設し、水銀、ナトリウ
ムハロゲン化物、スカンジウム、スカンジウムハ
ロゲン化物及び始動用ガスを封入物として前記発
光管に封入し、正常動作時のスカンジウムハロゲ
ン化物に対するナトリウムハロゲン化物のモル比
が約５〜８にあつて最適効率を得るようにしたこ
とを特徴とするシングルエンドメタルハライドア
ーク放電ランプ。 ２ 前記発光管へ最初に添加される封入物が水銀
よう化物及びスカンジウム金属である特許請求の
範囲第１項に記載のメタルハライドアーク放電ラ
ンプ。 ３ 前記スカンジウム金属の量が前記水銀よう化
物の全よう素と反応してScI3を形成するに必要な
量を越えるように設定された特許請求の範囲第２
項に記載のメタルハライドアーク放電ランプ。 ４ 前記封入物のスカンジウムハロゲン化物が当
初封入されたスカンジウム及び金属ハロゲン化物
の反応により形成され、この反応が約100時間の
ランプ動作後にほぼ完成され、この反応完成後に
発光管内にスカンジウム単体が残されている特許
請求の範囲第１項に記載のメタルハライドアーク
放電ランプ。 ５ 前記金属ハロゲン化物が水銀よう化物である
特許請求の範囲第４項に記載のメタルハライドア
ーク放電ランプ。[Scope of Claims] 1. Consisting of an arc tube having a press seal at one end, two main electrodes are embedded in the press seal so as to extend into the arc tube, and are made of mercury, sodium halide, scandium, and scandium. A halide and a starting gas are sealed in the arc tube as fillers, and the molar ratio of sodium halide to scandium halide during normal operation is about 5 to 8 to obtain optimum efficiency. single-ended metal halide arc discharge lamp. 2. The metal halide arc discharge lamp of claim 1, wherein the fillers initially added to the arc tube are mercury iodide and scandium metal. 3. Claim 2, wherein the amount of scandium metal is set to exceed the amount necessary to react with all the iodine of the mercury iodide to form ScI 3
The metal halide arc discharge lamp described in . 4. The scandium halide in the fill is formed by a reaction between the initially filled scandium and the metal halide, and this reaction is almost completed after about 100 hours of lamp operation, and after the reaction is completed, scandium alone is left in the arc tube. A metal halide arc discharge lamp according to claim 1. 5. The metal halide arc discharge lamp according to claim 4, wherein the metal halide is mercury iodide.
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| JPS57165945A JPS57165945A (en) | 1982-10-13 |
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Also Published As
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