陶瓷金卤灯电极、陶瓷金卤灯的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于照明光电技术领域，具体的说是涉及一种陶瓷金卤灯电极和陶瓷金卤 灯。
【背景技术】
[0002] 近年来陶瓷金卤灯技术发展日益成熟，性能参数大幅提升并在各方面远远超越传 统的石英金卤灯，其使用开始快速推广。虽然如此，但是陶瓷金卤灯的性能尚待完善。
[0003] 电极作为陶瓷金卤灯的重要部件，它的构造直接影响金卤灯的性能。目前，国际上 小功率陶瓷金卤灯的常用电极如图1所示，其包括依次连接的引出线01 (主要成分是铌)， 连接杆02 (主要成分是钥）和电极棒03 (主要成分是钍钨或者钨)。
[0004] 其中，电极棒03通常选择钨金属或钍钨合金作为主杆，当选用钨金属制备的电极 棒时，由于其逸出功较高，会影响到电极的正常工作；当选用钍钨合金时，钍钨合金中的二 氧化钍作为发射材料，可以降低钨金属的功函数。这将有利于电极棒在较低的温度下工作， 有效地抑制金属钨的蒸发以及在电弧管壁的沉积，从而保证金卤灯的正常工作。虽然二氧 化钍作为发射材料会提高金卤灯的光效，但是钍是放射性元素，在衰变过程中，钍除释放 a粒子外，还会释放Y射线，因此，现有以二氧化钍作为发射材料的金卤灯在生产和使 用中存在放射性污染。如朱惠冲发明的陶瓷金卤灯电极中虽然采取高纯钨丝缠绕在钍钨杆 顶端，但仍然不可避免放射性污染。
[0005] 进一步地，电极棒03-端部末端031为放电端，在现有电极中未经特殊处理，呈扁 平状，经常伴随着毛刺，凹陷、凸起等缺陷。在燃点过程中，该放电端的电极溅射较为严重， 从而导致光通量维持率、有效寿命等指标下降，从而导致整个陶瓷金卤灯电极寿命短。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种以镝钨合金作为电极棒的 无钍陶瓷金卤灯电极以及陶瓷金卤灯，旨在解决现有陶瓷金卤灯及电极以二氧化钍作为发 射材料而导致的在生产和使用中存在放射性污染的技术问题。
[0007] 为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
[0008] -种陶瓷金卤灯电极，包括依次同轴连接的引出线、连接杆和电极棒，所述连接杆 外表面缠绕有钥螺旋，所述电极棒的与连接杆连接端相对的另一端部外表面缠绕有钨螺 旋，所述电极棒的材料为镝钨合金；其中，所述镝的重量百分比为〇. 2~3. 0%。
[0009] 以及，一种陶瓷金卤灯，包括金卤灯电极、陶瓷袖管和与所述陶瓷袖管连通的陶瓷 放电腔以及设置于所述放电腔内的发光药丸，所述金卤灯电极为上述的陶瓷金卤灯电极， 且所述陶瓷金卤灯电极的引出线一端、连接杆、缠绕于连接杆外表面的钥螺旋和电极棒一 端设置在所述陶瓷袖管内，电极棒的另一端和所述钨螺旋伸入所述陶瓷放电腔内，所述陶 瓷袖管末端密封。
[0010] 本发明陶瓷金卤灯电极采用镝钨合金材料作为电极棒，无放射性物质钍，使得该 陶瓷金卤灯电极在生产和使用中安全环保，无放射性污染；同时，镝钨合金材料作为电极棒 使得该陶瓷金卤灯电极的电子逸出功低，有效降低了电极的工作温度，延长了其使用寿命。
[0011] 上述瓷金卤灯由于采用上述陶瓷金卤灯电极作为电极，因此，该瓷金卤灯环保安 全，光效高，具有良好的显色指数和色温，其使用寿命长。
【附图说明】
[0012] 图1为现有陶瓷金卤灯电极结构示意图；
[0013] 图2为本发明实施例陶瓷金卤灯电极结构示意图；
[0014] 图3为本发明实施例陶瓷金卤灯结构示意图。
【具体实施方式】
[0015] 为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 实施例与附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0016] 本发明实施例提供了一种无辐射、环保安全的无钍陶瓷金卤灯电极，其结构如图2 所示。该陶瓷金卤灯电极包括依次同轴连接的引出线11、连接杆12和电极棒13,在连接杆 12外表面缠绕有钥螺旋14,在电极棒13的与连接杆12连接端相对的另一端部外表面缠绕 有钨螺旋15。
[0017] 具体地，在如图2所示的无钍陶瓷金卤灯电极中，引出线11、连接杆12和电极棒 13的同轴连接应该理解为电连接，作为优选实施例，三者采用激光焊接，将三者直接焊接成 一个整体。采用激光焊接，能使得两者焊接的结点尺寸以及形状一致，提高了该电极的准直 性和强度。当然，三者还可以采用本领域其他常规的焊接方式焊接。
[0018] 其中，引出线11与下文图3中的陶瓷袖管18具有相近的热膨胀系数，起到气密封 接的作用，因此，其可以选用铌杆，主要成分为铌金属。在优选实施例中，该引出线11的直 径为〇? 61~0? 81mm，在具体实施例中，该引出线11的直径可以为0? 61mm、0. 71mm、0. 81mm 等。当然，其直径还可以根据陶瓷金卤灯的功率选用其他尺寸。引出线11的长度可以选用 常规的尺寸。
[0019] 连接杆12连接电极棒13与引出线12的作用的同时，能起到避免下文图3中陶瓷 放电腔内17的卤化物对引出线11腐蚀的作用。其可以选用钥杆，主要成分为钥金属。该连 接杆12的直径可以根据陶瓷金卤灯的功率选定。连接杆12的长度可以选用常规的尺寸。
[0020] 电极棒13的材料为镝钨合金；其中，镝的重量百分比为0. 2~3. 0%。该电极棒13 采用特定比例的锆镧钨合金材料，有效地保障了快速触发气体时的低电流要求，从而避免 了高电流对灯管的冲击，提高了灯的寿命。该材质的电极棒13作为放电电弧的起端或者末 端，在高温下具有优异的抗卤化物化学腐蚀。另外，该电极棒13无有放射性物质，使得该陶 瓷金卤灯电极在生产和使用中安全环保，无放射性污染。
[0021] 在优选实施例中，该电极棒13的直径为0. 20~0. 50mm，在具体实施例中，该电极 棒13的直径可以为0. 20mm、0. 25mm、0. 31mm、0. 40mm、0. 50mm等。当然，其直径还可以根据 陶瓷金卤灯的功率选用其他尺寸。
[0022] 在另一优选实施例中，在电极棒13的外表面缠绕有钨螺旋15的端部末端还设有 电极头16,如图2中所75,该电极头16为镝鹤合金，且电极头16的外表面为球面，该电极头 16直径大于电极棒直径。该电极头16能在陶瓷金卤灯燃点过程中，能有效降低电极溅射， 从而有效提高了光通量维持率和有效延长电极的使用寿命。
[0023] 为了使得该电极头16的该作用更好的发挥，在进一步优选实施例中，该电极头16 为半球体，此时，电极头16的平面球心处与电极棒13该末端连接。应该理解的是，不管电 极头16为何种立体结构，其球面的外表面与其与电极棒13末端连接面相对。
[0024] 在另一优选实施例中，该电极头16的直径为0? 6~1. 6mm(即半径为0? 3~ 0? 8mm)。在具体实施例中，该电极头16的半径可以为0? 3mm、0. 4mm、0. 5mm、0. 6mm、0. 7mm、 0. 8mm〇
[0025] 在进一步选实施例中，该镝钨合金中镝的重量百分比为0. 2~3. 0%。因此，在上述 实施例中，该电极头16中镝含量可以与电极棒13中镝含量相同也可以不同。
[0026] 在上述各实施例中的电极头16可以按照如下方法形成：将电极棒13外表面缠绕 钨螺旋15,并使得电极棒13的一端伸出钨螺旋15 -定长度，如0. 2-0. 5mm，然后对伸出的 端部进行处理，如采用激光辐射熔融，使其形成外表面为球面的电极头16。在另一优选实施 例中，该电极头16与鹤螺旋15 -端抵接，优选在形成该电极头16时直接与鹤螺旋15 -端 形成焊接。
[0027] 在如图2所示的无钍陶瓷金卤灯电极中，钨螺旋15与电极棒13两者的长度比优 选为（0. 5~1) : (2~5)，在具体实施例中，该钨螺旋15的长度为0. 5~1mm，电极棒13 长度为2~5mm。钨螺旋15的取值范围与金卤灯功率有关，功率大者，螺旋长度较大；反之 亦然。金卤灯在正常工作时，功率越大，工作电流也随之提高，这样电极棒13产生热量就越 高。而钨螺旋15长度的提高，可显著提高电极棒13散热能力，从而降低电极棒3的挥发， 提高了电极棒3的寿命。
[0028] 具体的，该钨螺旋15的线圈数为4~7圈，钨丝直径可以但不仅仅为0. 2mm的钨 丝。
[0029] 上述优选实施例中的钨螺旋15能进一步降低陶瓷金卤灯电极放电端工作时的温 度，从而有效地延长陶瓷金卤灯电极的寿命。另外，钨螺旋15外直径可以根据陶瓷金卤灯 的功率选用其他尺寸。
[0030] 缠绕于连接杆12外表面的钥螺旋14外径为0. 66~0. 85mm。在具体实施例中，该 钥螺旋14的外径可以为0. 66mm、0. 75mm、0. 85mm等。当然，钥螺旋14还可以选用本领域常 规的钥螺旋。
[0031] 由上述可知，上述陶瓷金卤灯电极采用镝钨合金材料作为电极棒13,无放射性物 质钍，使得该陶瓷金卤灯电极在生产和使用中安全环保，无放射性污染，有效克服了现有陶 瓷金卤灯电极具有放射线污染的缺陷。另外，由于镝金属的存在，有效降低了该陶瓷金卤灯 电极的电子逸出功低，从而降低了电极的工作温度，延长了其使用寿命，且发光效率高。进 一步地，通过在电极棒13远端部增设由镝钨合金形成的半球体电极头16,使得在陶瓷金卤 灯燃点过程中，能有效降低电极溅射，从而有效提高光通量维持率和有效延长电极的使用 寿命。
[0032] 相应地，本发明实施例还提供了一种安全环保、光效高且使用寿命长的陶瓷金卤 灯，其结构如图3所示。该陶瓷金卤灯包括如上文所述和图2所示的陶瓷金卤灯电极、陶瓷 袖管18和与陶瓷袖管18连通的陶瓷放电腔17。
[0033] 其中，陶瓷金卤灯电极的引出线11 一端、连接杆12、缠绕于连接杆12外表面的钥 螺旋14和电极棒13 -端设置在陶瓷袖管18内，电极棒13