JPS641901B2 - - Google Patents
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- JPS641901B2 JPS641901B2 JP10388979A JP10388979A JPS641901B2 JP S641901 B2 JPS641901 B2 JP S641901B2 JP 10388979 A JP10388979 A JP 10388979A JP 10388979 A JP10388979 A JP 10388979A JP S641901 B2 JPS641901 B2 JP S641901B2
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- emitting material
- electrode
- discharge lamp
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
Landscapes
- Discharge Lamp (AREA)
Description
この発明は、金属ハロゲン化物が封入された金
属蒸気放電灯に係り、発光管の両端部に対向して
設置された電極に希土類金属酸化物電子放射物質
を用いた金属蒸気放電灯に関するものである。
この種の金属蒸気放電灯は第1図に示すような
構造をしており、図において1は透明石英ガラス
で形成された発光管で、内部に水銀、始動用アル
ゴンガス、および金属ハロゲン化物が封入されて
いる。2a,2bはこの発光管の両端部に対向し
て配された電極で、上記発光管1の両端部に封着
されたモリブデン箔3a,3bを介してそれぞれ
外部導入線4a,4bに接続されている。5,5
は上記発光管1の両端部に塗布された保温膜、
6,6は上記発光管1の両端部に装着された保持
板、7はこの保持板を装着して外管9内に上記発
光管1を保持固定する支持枠、8は口金である。
そして、上記電極2a,2bにおいては、第2図
に示すように、タングステン等の耐熱性金属から
なる電極芯線10と、この電極芯線の周囲に巻回
された内側コイル11および外側コイル12とで
電極構成部材が形成され、この電極構成部材の内
側コイル11および外側コイル12の表面に塗布
され、高温加熱により固着された電子放射物質1
3とから構成されている。
そして、電子放射物質として、長寿命で効率的
に動作する電極を得るために、発光管11内に少
なくとも一種の希土類金属ハロゲン化物を封入し
た水銀放電灯においては、上記ハロゲン化物とし
て封入した希土類金属と同一の希土類金属酸化物
を電子放射物質13として電極2a,2bに塗布
することが特公昭47−44377号公報に示されてい
る。従つてこの公報からハロゲン化スカンジウム
を封入した放電灯においては、酸化スカンジウム
を電子放射物質として用いることが有効であるこ
とが示唆されているものである。
しかしながら、酸化スカンジウムは融点が高い
ために電極構成部材への固着に難があり、ランプ
点灯中に電子放射物質が剥離して電極2a,2b
の電子放出能力が低下し、ランプの発光管1の黒
化をひきおこして短寿命の原因となるものであつ
た。
この発明は、このような従来の欠点を改良する
ためになされたものであり、酸化イツトリウム
(Y2O3)、酸化ホルミウム(HO2O3)、酸化エルビ
ウム(Er2O3)、酸化ツリウム(Tm2O3)、酸化イ
ツテルビウム(Yb2O3)および酸化ルテチウム
(Lu2O3)の少なくとも1種の10〜60〔モル%〕と
残部が酸化スカンジウム(Sc2O3)からなる希土
類金属酸化物電子放射物質を用いることにより、
電子放射物質の電極構成部材への接着性を著しく
改善して点灯中の電子放射物質の剥離を抑制し、
よつて光束劣化の少ない金属蒸気放電灯を提供す
るものである。
以下にこの発明の実施例とこの実施例を比較す
るための従来例とを説明する。まず従来例として
は、電極芯線10として直径0.9〔mm〕のタングス
テン棒を、また内・外側コイル11,12として
直径0.5〔mm〕のタングステン線を用いて電極構成
部材を構成した。一方、酸化スカンジウムのみか
らなる電子放射物質をニトロセルローズラツカー
とともに酢酸ブチルに入れ、ボールミルを24時間
行なつて懸濁液を作成し、この懸濁液の中に上記
電極構成部材を浸漬して、電子放射物質を内側コ
イル9と外側コイル10に塗布し、乾燥させた
後、アルゴンガス雰囲気中で1800℃で2分間加熱
して電子放射物質13を電極構成部材表面に固着
させた。
このように製作した電子放射物質13を有する
電極2a,2bを用い、内部に適量の水銀、アル
ゴンガスおよびスカンジウム、ナトリウムのよう
化物を封入した内径18〔mm〕、電極2a,2b間長
〔mm〕の発光管1を備えた400Wの金属蒸気放電灯
を製作した。こ金属蒸気放電灯の点灯試験を行な
つたところ、6000時間点灯後の光束維持率は45%
であつた。
次にこの発明の実施例を説明する。電子放射物
質13として酸化スカンジウムと、酸化イツトリ
ウム等の希土類金属酸化物の少なくとも一種を選
び、これら各種の電子放射物質13を電極構成部
材に塗布固着して電極2a,2bを種々作成し、
上記従来例と同様にして各種の400W金属蒸気放
電灯を製作し、点灯試験を行なつた。この点灯試
験の結果を第1表に示す。
The present invention relates to a metal vapor discharge lamp in which a metal halide is sealed, and in which a rare earth metal oxide electron emitting material is used in electrodes placed opposite to each other at both ends of an arc tube. . This type of metal vapor discharge lamp has a structure as shown in Figure 1. In the figure, 1 is an arc tube made of transparent quartz glass, inside of which mercury, starting argon gas, and metal halide are contained. It is enclosed. Reference numerals 2a and 2b denote electrodes disposed opposite to each other at both ends of the arc tube 1, which are connected to external lead-in lines 4a and 4b through molybdenum foils 3a and 3b sealed to both ends of the arc tube 1, respectively. ing. 5,5
is a heat insulating film applied to both ends of the arc tube 1,
Reference numerals 6 and 6 designate holding plates attached to both ends of the arc tube 1, 7 a support frame for holding and fixing the arc tube 1 within the outer tube 9 with the holding plates attached thereto, and 8 a cap.
As shown in FIG. 2, the electrodes 2a and 2b have an electrode core wire 10 made of a heat-resistant metal such as tungsten, and an inner coil 11 and an outer coil 12 wound around the electrode core wire. An electrode component is formed, and an electron emitting material 1 is applied to the surfaces of the inner coil 11 and outer coil 12 of the electrode component and fixed by high-temperature heating.
It is composed of 3. In order to obtain an electrode that operates efficiently with a long life as an electron emitting material, in a mercury discharge lamp in which at least one kind of rare earth metal halide is sealed in the arc tube 11, a rare earth metal sealed as the halide is used. Japanese Patent Publication No. 47-44377 discloses applying the same rare earth metal oxide as the electron emitting material 13 to the electrodes 2a and 2b. Therefore, this publication suggests that it is effective to use scandium oxide as an electron emitting material in a discharge lamp filled with scandium halide. However, because scandium oxide has a high melting point, it has difficulty adhering to the electrode components, and the electron emitting material peels off during lamp lighting, causing the electrodes 2a and 2b to stick to each other.
The electron emission ability of the lamp was reduced, causing blackening of the arc tube 1 of the lamp, resulting in a shortened lifespan. This invention was made to improve such conventional drawbacks, and it is possible to use yttrium oxide (Y 2 O 3 ), holmium oxide (HO 2 O 3 ), erbium oxide (Er 2 O 3 ), thulium oxide, etc. (Tm 2 O 3 ), 10 to 60 [mol %] of at least one of ytterbium oxide (Yb 2 O 3 ) and lutetium oxide (Lu 2 O 3 ), with the remainder being scandium oxide (Sc 2 O 3 ). By using rare earth metal oxide electron emitting materials,
Significantly improves the adhesion of the electron emitting material to the electrode constituent members, suppressing the peeling of the electron emitting material during lighting,
This provides a metal vapor discharge lamp with less deterioration in luminous flux. An example of the present invention and a conventional example for comparison with this example will be described below. First, as a conventional example, an electrode component was constructed using a tungsten rod with a diameter of 0.9 [mm] as the electrode core wire 10 and a tungsten wire with a diameter of 0.5 [mm] as the inner and outer coils 11 and 12. On the other hand, an electron emitting material consisting only of scandium oxide was placed in butyl acetate together with a nitrocellulose lacquer, and a suspension was prepared by performing a ball mill for 24 hours, and the electrode component was immersed in this suspension. An electron emitting material was applied to the inner coil 9 and outer coil 10, dried, and then heated at 1800° C. for 2 minutes in an argon gas atmosphere to fix the electron emitting material 13 to the surface of the electrode component. Using the electrodes 2a and 2b having the electron emitting material 13 manufactured in this way, the inner diameter was 18 [mm] and the length between the electrodes 2a and 2b was [mm], with an appropriate amount of mercury, argon gas, and scandium and sodium iodide sealed inside. ] A 400W metal vapor discharge lamp equipped with an arc tube 1 was manufactured. When we conducted a lighting test on this metal vapor discharge lamp, the luminous flux maintenance rate after 6000 hours of lighting was 45%.
It was hot. Next, embodiments of this invention will be described. At least one of scandium oxide and rare earth metal oxides such as yttrium oxide is selected as the electron emitting substance 13, and these various electron emitting substances 13 are coated and fixed on electrode constituent members to create various electrodes 2a and 2b.
Various 400W metal vapor discharge lamps were manufactured in the same manner as the conventional example above, and lighting tests were conducted. The results of this lighting test are shown in Table 1.
【表】
この第1表に示された如く従来の酸化スカンジ
ウムからなる電子放射物質13を用いた金属蒸気
放電灯に比べて、実施例に示す電子放射物質を用
いた金属蒸気放電灯の光束維持率は著しく優れて
いることがわかる。
このように実施例のものの光束維持率が優れて
いるのは下記の理由によると推定される。すなわ
ち、酸化スカンジウムは融点が高いためにこれを
電極構成部材に塗布した場合、高温加熱処理を施
こしても電極構成部材への酸化スカンジウムから
なる電子放射物質13の接着性が弱く、放電灯の
点灯中に電子放射物質13が電極構成部材から剥
離して脱落するる現象が生じるため、従来のもの
のように酸化スカンジウムのみからなる電子放射
物質を塗布したものでは長時間点灯すると著しい
光束劣化をきたすものである。しかしながら、こ
の実施例のように酸化スカンジウムに酸化イツト
リウムなどの上記希土類金属酸化物を少なくとも
1種混合した電子放射物質13にあつては、酸化
スカンジウムと上記希土類金属酸化物とは固溶体
をつくるため融点が低くなり、そのため電極構成
部材13によく濡れて接着性が改善され、放電灯
の点灯中の電子放射物質が剥離して脱落すること
が少なくなるものである。
さらに第1表より判明したことは、酸化イツト
リウムなどの上記希土類金属酸化物は、酸化スカ
ンジウムに対して10〜65〔モル%〕の量で混合す
るのが望ましい結果が得られたことである。上記
量が10モル%未満になると、融点低下の効果が小
さく、電極構成部材への接着が十分でないので光
束維持率が60%未満と光束維持率の改善の効果は
小さく、また、上記量が65〔モル%〕を越えると、
電極2a,2bに塗布される酸化スカンジウムの
量が相対的に減少するので電子放射能力が低下
し、やはり光束維持率の改善の効果が小さくなる
ので好ましくないものであつた。
また上記実施例においては、酸化イツトリウム
などの希土類金属酸化物の1種と酸化スカンジウ
ムとからなる電子放射物質を用いたが、酸化イツ
トリウムなどの希土類金属酸化物の1種以上と酸
化スカンジウムとからなる電子放射物質を用いて
も上記実施例と同様な効果が得られることはもち
ろんである。
また、上記実施例では第2図に示す構造の電極
について述べたが、この構造の電極にとどまら
ず、第3図に示すように、電極芯線10に巻回し
た内側コイル11に粗に巻回した部分を設け、そ
の外側に外側コイル12を巻回して電極構成部材
を形成し、この電極構成部材の間隙内に電子放射
物質13を充填して固着させたもの、あるいは、
第4図に示すように、電極芯線10の周囲に内側
コイル11のみを巻回して電極構成部材を形成
し、この電極構成部材の表面に電子放射物質13
を塗布固着させたものなど、種々の構造の電極に
適用することも可能である。
また、上記実施例ではよう化スカンジウムおよ
びよう化ナトリカムを封入した金属蒸着放電灯に
ついて記したが、他の金属ハロゲン化物、例えば
よう化ジスプロシウム、よう化タリウム、よう化
ナトリウム、よう化インジウムなどを封入した金
属蒸気放電灯にも適用可能である。
これら電子放射物質を希土類金属酸化物のみか
ら構成し、酸化スカンジウムと他の希土類金属酸
化物とにより固溶体を形成して酸化スカンジウム
の接着性が改善するため、これら希土類金属酸化
物のみの電子放射物質の電極構成部材への接着性
が著しく優れ、点灯動作中も電子放射物質の剥離
が発生せず、その結果寿命中電子放射能力が良好
に保たれ、光束劣化が少ない長寿命のランプが得
られるという効果がある。さらに、接着性を向上
させるために添加した添加物も希土類金属酸化物
であるため、電極の高い電子放射能力を維持しう
る。[Table] As shown in Table 1, compared to the metal vapor discharge lamp using the conventional electron emitting material 13 made of scandium oxide, the luminous flux of the metal vapor discharge lamp using the electron emitting material shown in the example is maintained. It can be seen that the rate is significantly better. The reason why the luminous flux maintenance factor of the example is excellent as described above is presumed to be due to the following reason. In other words, since scandium oxide has a high melting point, when it is applied to an electrode component, the adhesion of the electron emitting material 13 made of scandium oxide to the electrode component is weak even after high-temperature heat treatment, resulting in poor discharge lamp performance. During lighting, a phenomenon occurs in which the electron emitting material 13 peels off from the electrode component and falls off, so in conventional devices coated with electron emitting material made only of scandium oxide, when the lamp is turned on for a long period of time, the luminous flux deteriorates significantly. It is something. However, in the case of the electron emitting material 13 in which scandium oxide is mixed with at least one of the rare earth metal oxides such as yttrium oxide as in this embodiment, the scandium oxide and the rare earth metal oxide form a solid solution, so the melting point is As a result, the electrode component 13 is well wetted and its adhesion is improved, and the electron emitting material is less likely to peel off and fall off during lighting of the discharge lamp. Furthermore, it was found from Table 1 that desirable results were obtained when the rare earth metal oxide such as yttrium oxide was mixed in an amount of 10 to 65 [mol %] based on scandium oxide. If the above amount is less than 10 mol%, the effect of lowering the melting point will be small and the adhesion to the electrode component will not be sufficient, so the luminous flux maintenance rate will be less than 60%, and the effect of improving the luminous flux maintenance rate will be small. If it exceeds 65 [mol%],
Since the amount of scandium oxide applied to the electrodes 2a and 2b is relatively reduced, the electron emission ability is reduced, and the effect of improving the luminous flux maintenance factor is also reduced, which is undesirable. Further, in the above embodiment, an electron emitting material made of one kind of rare earth metal oxide such as yttrium oxide and scandium oxide was used, but it is made of one or more kinds of rare earth metal oxide such as yttrium oxide and scandium oxide. It goes without saying that the same effects as in the above embodiments can be obtained even if an electron emitting substance is used. Further, in the above embodiment, an electrode having the structure shown in FIG. 2 was described, but the electrode is not limited to this structure, and as shown in FIG. an electrode component is formed by winding an outer coil 12 on the outside thereof, and an electron emitting material 13 is filled and fixed in the gap between the electrode components, or
As shown in FIG. 4, an electrode component is formed by winding only the inner coil 11 around the electrode core wire 10, and an electron emitting material 13 is formed on the surface of the electrode component.
It is also possible to apply it to electrodes of various structures, such as those coated and fixed. In addition, although the above embodiment describes a metal evaporated discharge lamp in which scandium iodide and sodium iodide are sealed, other metal halides such as dysprosium iodide, thallium iodide, sodium iodide, indium iodide, etc. are also sealed. It is also applicable to metal vapor discharge lamps. These electron emitting materials are composed only of rare earth metal oxides, and scandium oxide and other rare earth metal oxides form a solid solution to improve the adhesion of scandium oxide. The adhesion to the electrode components is extremely excellent, and the electron emitting material does not peel off during lighting operation, resulting in a long-life lamp with good electron emission ability maintained throughout its life and less luminous flux deterioration. There is an effect. Furthermore, since the additive added to improve adhesion is also a rare earth metal oxide, the high electron emitting ability of the electrode can be maintained.
第1図は金属蒸気放電灯を示す正面図、第2
図、第3図、および第4図はそれぞれ金属蒸気放
電灯の電極の異なる構成例を示す断面図である。
図において1は発光管、2a,2bは電極、1
0は電極芯線、11は内側コイル、12は外側コ
イル、13は電子放射物質である。なお、各図中
同一符号は同一または相当部分を示す。
Figure 1 is a front view showing a metal vapor discharge lamp, Figure 2
3, and 4 are cross-sectional views showing different configuration examples of electrodes of metal vapor discharge lamps. In the figure, 1 is an arc tube, 2a, 2b are electrodes, 1
0 is an electrode core wire, 11 is an inner coil, 12 is an outer coil, and 13 is an electron emitting material. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
入した金属蒸気放電灯において、酸化イツトリウ
ム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリ
ウム、酸化イツテルビウム、酸化ルテチウムの少
なくとも1種の10〜65モル%と残部が酸化スカン
ジウムからなる希土類金属酸化物電子放射物質を
用いた電極を具備したことを特徴とする金属蒸気
放電灯。1 In a metal vapor discharge lamp in which at least a metal halide is sealed in the arc tube, 10 to 65 mol% of at least one of yttrium oxide, holmium oxide, erbium oxide, thulium oxide, ytterbium oxide, and lutetium oxide, and the balance is scandium oxide. A metal vapor discharge lamp characterized by comprising an electrode using a rare earth metal oxide electron emitting material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10388979A JPS5628453A (en) | 1979-08-15 | 1979-08-15 | Metal vapor electric discharge lamp |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10388979A JPS5628453A (en) | 1979-08-15 | 1979-08-15 | Metal vapor electric discharge lamp |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5628453A JPS5628453A (en) | 1981-03-20 |
| JPS641901B2 true JPS641901B2 (en) | 1989-01-13 |
Family
ID=14365986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10388979A Granted JPS5628453A (en) | 1979-08-15 | 1979-08-15 | Metal vapor electric discharge lamp |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5628453A (en) |
-
1979
- 1979-08-15 JP JP10388979A patent/JPS5628453A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5628453A (en) | 1981-03-20 |
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