专利名称：一种汞灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种封闭式汞灯，属于原子吸收和原子荧光分析用光 源装置。
背景技术：
目前已有的汞灯，如图l所示的一种，作为光谱分析测试中的光源工 具已广泛应用，但其所存在的问题是结构复杂，制作成本高，信号稳定性 稍差。 发明内容
本实用新型的目的是设计一种汞灯，其结构合理，能够保持空心阴极 放电、信号稳定、汞的谱线发射强度高。
本实用新型所设计的一种汞灯，主要由圆柱形的玻璃灯壳、芯座、位 于玻璃灯壳与芯座构成的密封体内的阴极与阳极构成，阴极与阳极分别由 贯穿芯座的阴极柱和阳极柱支撑，阴极柱和阳极柱位于玻璃灯壳外的部分 用于与电源连接，圆柱形玻璃灯壳两端部向内凹进，底部形成碟形芯座，
上端形成双层套管结构，其凹进面内部封装有光学石英片灯窗；阳极柱由 玻璃管及屏蔽其中钨丝构成，阳极由阳极柱内延伸出的钨丝构成，由玻璃 熔封、屏蔽并固定于阳极柱上，阳极位于玻璃灯壳内的中心轴上，其顶部 距离灯窗3—5mm;阴极柱由陶瓷管及屏蔽其中镍丝构成，玻璃灯壳内阴 极柱顶端的镍丝固定一个阴极，阴极为带释汞吸气剂的复合金属的空心圆 柱体，其一端或两端开口，其中心轴线与阴极柱中轴线垂直，开口端上外 沿距离灯窗5—8mm。
本实用新型中的玻璃灯壳的芯座上所固定的电极柱仅为2个。本实用新型所设计的汞灯中，所述的金属圆柱体形的阴极由外表层的 金属或合金材料及内层的释汞吸气剂复合而成。
本实用新型所设计的汞灯中，所述的阴极外层金属材料由不锈钢、镍、 镍合金、锆、锆合金、钛、钛合金材料中的一种制成。
本实用新型所设计的汞灯中，所述的阴极内层释汞吸气剂由释汞合金
材料和吸气合金材料组成，释汞合金材料占10~90wt%，其余是吸气合金 材料。
在所述的释汞吸气剂中，释汞合金材料为钛汞、锆汞、铝汞、铟汞合金 材料中的一种，其中钛、锆、铝、铟的范围在10 卯wt。/。之间，其余是汞。
在所述的释汞吸气剂中，吸气合金材料为钡铝、锆铝、钛铁、锆镍材 料中的一种，钡铝合金材料中钡的含量为10 90wtM之间，其余为铝；锆 铝合金材料中锆的含量为10 90wt。/。之间，其余为铝；钛铁合金材料中钛 的含量为10 90wt。/。之间，其余为铁；锆镍合金材料中锆的含量为 10 90wt。/。之间，其余为镍。
本实用新型所设计的汞灯在应用时，与现有的汞灯相同，在保持信号 强度和稳定特性的同时，又保持空心阴极放电产生的效果，使汞灯的起辉 电压低。由于灯内为真空状态，其中充入氖气作为载体，在通电时阴阳极 之间产生辉光放电，阳极的辉光中有较强的汞光信号，故在应用时从阳极 中取汞光源。
本实用新型的优点是
1、 结构简单、合理，通过结构改进省去了现有汞灯中的金属钨丝、 镍丝、垫片、云母片、瓷件等零部件，降低了生产成本。
2、 采用带有释汞吸气剂的复合金属空心阴极，具有多种功效其 一，保持空心阴极放电效果，使灯的起辉电压低，放电稳定；其二，可以 较好地控制释汞，提高汞的光谱线发射强度及保持发光稳定；其三，在生 产过程中操作简单、方便，提高生产效率，减少加工过程中对工作人员的污染伤害，且有利于环境保护。
3、 吸气剂在工作状态下能很好地吸收灯内杂质气体，提高氖气的 纯度和真空度，使汞的谱线增强、稳定，延长灯的寿命。
4、 采用碟形芯座，能使阴、阳极之间放电时起到较好的隔离效果， 放电部位稳定、集中，汞灯放射的特征谱线增强，稳定性提高。
本实用新型主要提供测试分析中荧光分析、原子吸收分析或其他所 需的光源。
图1是现有汞灯的结构示意图。
图2是本实用新型汞灯的结构示意图。
图3是本实用新型所设计的另一汞灯的结构示意图。 图4是图2中阴极的结构示意图。 图5是图3中阴极的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图结合具体实施例对本实用新型所设计的汞灯的结构及 实施方式作进一歩说明。 实施例1
如图2所示的汞灯，主要由玻璃灯壳1、阴极2、阳极3、芯座4构成， 玻璃灯壳1为圆柱形真空玻璃管，两端部向内凹进，玻璃灯壳l的上端部 凹进为圆柱形，形成双层套管结构，其底面熔封光学石英片灯窗7;下端 向内凹进形成碟形芯座4，阴极2及阳极3位于玻璃灯壳1内，阴极2与 阳极3分别由贯穿芯座的阴极柱5和阳极柱6支撑，阴极柱5和阳极柱6 位于玻璃灯壳1外的部分用于与电源连接。阳极柱6由玻璃管及屏蔽其中 钨丝构成，阳极3由阳极柱6内延伸出的钨丝构成，由玻璃熔封、屏蔽固 定于阳极柱6上，阳极3及阳极柱6位于玻璃灯壳中心轴位置，阳极3的 顶部距离灯窗7的距离为3mm;阴极柱5由陶瓷管及屏蔽其中镍丝构成，位于玻璃灯壳l内的阴极柱5顶端的镍丝固定一个阴极，形状为两端开口
的空心圆柱体，如图4所示，阴极2的外表层由镍金属制成，内层为释汞 吸气剂8，释汞吸气剂8由10wt。/。的释汞合金材料和90wtM的吸气合金材 料组成，释汞合金材料为钛汞合金材料，其中的组份为钛占10wt%，汞占 90wt%;吸气合金材料为钡铝合金材料，其中的组份为钡占10wt%，铝占 90wt%;由此形成复合型金属空心阴极2。阴极2的中轴线与阴极柱5的 中轴线垂直，阴极2的开口如图2所示，未朝向阳极3。阴极2顶部外沿 距离灯窗7的距离为8mm。
本实施例所述的汞灯结构与图l所示的现有汞灯相比较，结构简单、 合理，减少其他辅助的零部件，由此可降低成本。采用带有释汞吸气剂的 空心阴极具有放电、释汞、吸气三大功能，在工作状态下能很好地吸收灯 内杂质气体，提高灯内氖气的纯度和灯的真空度，使汞灯的谱线稳定性增 强，延长灯的使用寿命。
实施例2
如图3所示的汞灯，其结构与实施例1相似，主要由玻璃灯壳1、阴 极2、阳极3、芯座4构成。所不同的是阴极2的形状为一端开口的空心 圆柱体，如图5所示，阴极2的外表层由不锈钢制成，内层为释汞吸气剂 8，释汞吸气剂8由90wt。/。的释汞合金材料和10wtn/。的吸气合金材料组成， 释汞合金材料为锆汞合金材料，其中的组份为锆占50 wt%，汞占50wtM; 吸气合金材料为锆铝合金材料，其中的组份为锆占40wty。，铝占60wtM。 阴极2的中轴线与阴极柱5的中轴线垂直，阴极2的开口如图3所示，朝 向阳极3，即阴极2的中轴线垂直于阳极柱6的中轴线且在同一平面，阳 极3的顶部与灯窗7的距离为5mm，阴极2的顶部外沿距离灯窗7的距离 为5mm。
本实施例所述的汞灯具有与实施例1相同的优点。
权利要求1、一种汞灯，主要由圆柱形的玻璃灯壳、芯座、位于玻璃灯壳与芯座构成的密封体内的阴极与阳极构成，其特征是阴极与阳极分别由贯穿芯座的阴极柱和阳极柱支撑，阴极柱和阳极柱位于玻璃灯壳外的部分用于与电源连接，圆柱形玻璃灯壳两端部向内凹进，底部形成碟形芯座，上端形成双层套管结构，其凹进面内部封装有光学石英片灯窗；阳极柱由玻璃管及屏蔽其中钨丝构成，阳极由阳极柱内延伸出的钨丝构成，由玻璃熔封、屏蔽并固定于阳极柱上，阳极位于玻璃灯壳内的中心轴上，其顶部距离灯窗3-5mm；阴极柱由陶瓷管及屏蔽其中镍丝构成，玻璃灯壳内阴极柱顶端的镍丝固定一个阴极，阴极为复合金属的空心圆柱体，其一端或两端开口，其中心轴线与阴极柱中轴线垂直，开口端上外沿距离灯窗5-8mm。
2、 根据权利要求1所述的汞灯，其特征还在于玻璃灯壳的芯座上所 固定的电极柱为2个。
3、 根据权利要求1所述的汞灯，其特征还在于金属圆柱体形的阴极 由外表层的金属或合金材料及内层的释汞吸气剂复合而成。
4、 根据权利要求3所述的汞灯，其特征还在于阴极外层金属材料由 不锈钢、镍、镍合金、锆、锆合金、钛、钛合金材料中的一种制成。
专利摘要本实用新型公开了一种汞灯，属于测试分析用光源装置。主要由圆柱形的玻璃灯壳、芯座、位于玻璃灯壳与芯座构成的密封体内的阴极与阳极构成，阴极与阳极分别由贯穿芯座的阴极柱和阳极柱支撑，圆柱形玻璃灯壳两端部向内凹进，底部形成碟形芯座，上端形成双层套管结构，其凹进面内部封装有光学石英片灯窗；阳极柱由玻璃管及屏蔽其中钨丝构成，阳极由阳极柱内延伸出的钨丝构成，阳极位于玻璃灯壳内的中心轴上；阴极柱由陶瓷管及屏蔽其中镍丝构成，玻璃灯壳内阴极柱顶端的镍丝固定一个阴极，阴极为复合金属的空心圆柱体，其一端或两端开口。本实用新型结构简单，提高汞灯的特征谱线强度，保持稳定的汞光信号，延长使用寿命。
文档编号H01J61/20GK201359989SQ20082012439
公开日2009年12月9日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年12月19日
发明者宁 张, 敏 张, 李中建, 郑永章, 郭增华, 郭长礼, 马贺英 申请人:北京有色金属研究总院