专利名称：放电灯及其制造方法
技术领域：
本发明涉及长寿命放电灯及其制造方法。
目前，由高压水银灯及金属卤化物灯所代表的放电灯被使用于各种各样的用途，正在普及为社会生活中必不可缺的灯具。最近，为了使社会生活更丰富，要求放电灯有更高的性能。尤其是为了适应地球环境保护的要求，对于放电灯的长寿命化是最期待的要求之一，因此，到目前为止已开发了很多有关延长寿命的技术。
放电灯一般是在石英玻璃管内封入一对电极，两个电极相对的放电空间充填入适当的稀有气体作为发光部。在该发光部内充填水银或金属卤化物，用作水银灯或金属卤化物灯。玻璃一般采用石英玻璃等的石英玻璃，电极使用钨。
关于双端引线型高压放电灯，日本发明专利公开1990年第223131号公报公开了这样一种灯，加热石英管的两个部位形成两个狭窄部，将预先形成的第1钨电极放置于第1狭窄部的颈部后加热封装玻璃管，装入充填气体和发光物质后密封管端，接着，将第2电极配置在另一侧的第2狭窄部，并同样加热封装玻璃管，将第1与第2封闭部之间的空间用作为发光部。在该现有技术中，电极的封装是用传统的喷灯进行加热的，气体充填及管端密封是将玻璃管保持在其内气体介质极清洁的球形容器箱内进行，然后在大气中进行第2电极的封装。
放电灯影响其寿命的最大因素之一，是存在其构成材料所含H2O等的杂质。例如，放电灯的石英玻璃，一般石英玻璃中含有OH基，灯点亮时，玻璃中的OH基放出到放电空间，促进被高温(约3000K)加热的钨电极的蒸发，往往使发光管提早黑化及失透(失去透明性)，降低放电灯的寿命。
抑制该玻璃所含OH基对寿命的影响来延长灯寿命的制造方法，例如在日本发明专利公开1997年第102277号公报和日本发明专利公开1997年第102278号公报已有披露。这些公报记载的灯制造方法的现有技术包括(1)作为玻璃加热加工的加热源，用丙烷氧喷灯或等离子体焰炬取代氢氧气喷灯，以减少加工时混入玻璃的OH基；(2)为了再除去加工时混入的OH基，加工后将玻璃乃至灯在真空中加热到高温，使其成为H2O放出，使玻璃中的OH基含量恢复到加工前的状态。
作为该制造方法的效果，据记载，用氢氧气喷灯进行加工的灯，点亮时间2400小时后的光通量维持率为85％，用上述制造方法提高到91％。
此外，日本发明专利公开1990年第220328号公报同样公开了用1200℃进行约6小时高温真空热处理的放电灯的制造方法。在该制造方法中，如
图17A和图17B所示，从形成发光管部206后的两端敞开的石英管201的一端插入电极组装体，该电极组装体由钨电极208、钼构成的密封箔209、钼的引脚210构成。并且石英管201在密封箔209的区域加热到约2200℃以上的适合成形的温度，同时从敞开端供给氩Ar使其通过管201之中。若达到压溃温度，按压压溃钳口213，封装密封箔209，形成第1密封部214(第1电极密封工序)。该制造方法然后将该密封了第1电极的石英管201在1200℃下进行约6小时的高温真空热处理。
然而，日本发明专利公开1997年第102277号公报及日本发明专利公开1997年第102278号公报所公开的灯的制造方法并未对玻璃之外的灯构成材料中所含的杂质予以考虑。
尤其是封入气体和发光物质中所含的H2O及玻璃表面吸附水的杂质从玻璃刚制成起就存在于发光管内部，所以开灯后由于从玻璃放出的杂质，在早期就会对灯特性有不良影响。因此，日本发明专利公开1997年第102277号公报及日本发明专利公开1997年第102278号公报所公开的灯的制造方法存在不能充分抑制开灯初期寿命劣化的问题。
在上述日本发明专利公开1997年第102277号公报、日本发明专利公开1997年第102278号公报及日本发明专利公开1990年第220328号公报中的现有灯制造方法中，公开了一种通过高温真空热处理使玻璃中的OH基含量减少的方法。一般情况下，若使热作用于玻璃使其升至高温，玻璃的成分即与Si及O化合的OH基就容易分解成气体分子(H2气体及H2O气体)。
因此，进行高温热处理时，有时即使看上去OH基减少了，但实际上这不过是变成了H2气体或H2O气体的形式，对灯寿命特性有不良影响的杂质实际上并未除去。而且，H2气体及H2O气体比与Si、O化合后的杂质(OH基)更容易在玻璃内扩散。
因此存在的问题是，当这些气体构成的原子未充分除去时，通过热处理，从玻璃放出的杂质相反会增加，促使灯寿命降低。
另外，若如日本发明专利公开1990年第220328号公报所示，边使氩气Ar流过两端敞开的石英管201内，边加热密封电极组合体(208、209、210)，则存在密封箔209部分容易留有小的氩气气泡，在密封部214不能充分保持气密性的问题。又由于石英管201两端是敞开着的，所以周围介质容易与氩气一起流入管内。例如，当在大气环境中进行如图17(A)、(B)所示的第1电极密封工序时，就存在空气会与氩气一起流入石英管201内，使电极208氧化污染的问题。
鉴于上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于，防止因构成灯的玻璃及封入气体引起的寿命下降，提供寿命长的放电灯。
本发明的另一目的在于，提供一种能防止影响灯寿命的杂质混入的放电灯的制造方法。
本发明的放电灯包括由石英玻璃构成的发光部、密封着伸入到该发光部的电极组合体的密封部及气密充填于发光部内的稀有气体，通过将发光部内的氢气、氧气及其化合物的存在量和存在于密封部玻璃内的OH基的含量均限制在一定量以下，使发光部玻璃的黑化及失透延迟发生，提高寿命。
更详细地说，本发明的放电灯在发光部内的稀有气体中实际上不含有氢气、氧气及其化合物(例如水)。在灯的使用过程中，这些气体成分会使电极顶端产生的熔融部分飞散，污染发光管内壁，本发明通过限制这些气体，从而防止其污染。
在本发明中，实际上是否含有这些元素及化合物，通过与稀有气体的相对关系，可利用发光光谱学进行判别。即，供给3mA的电流进行辉光放电时，使发光部内存在的氢气、氧气及其化合物的发光分光频谱的最大强度在该稀有气体的主发光分光频谱强度的1/1000以下。
再有，在本发明中，在形成密封部的石英玻璃中所含有的OH基的含量为重量比5ppm以下。从而减少在灯使用过程中，从密封部玻璃向放电气体中放出的氧气、氢气及其化合物的量。
本发明还包括一种放电灯的制造方法，该种灯具有由石英玻璃构成的发光部、密封着伸入到该发光部的电极的密封部及气密充填于发光部内的稀有气体。实现一种使发光部内的氢气、氧气及其化合物(即水)的存在量和存在于密封部玻璃内的OH基的含量限制在一定量以下用的放电灯的制造方法。
即，使用含有重量比为5ppm以下的OH基的石英玻璃管，加热形成发光部，接着，通过激光或等离子的照射加热并软化直管部，与发光部相邻地将电极密封在封装部，完成电极的封装，然后，在玻璃管内封入预先减少了水含量的稀有气体。对玻璃管进行激光或等离子照射，与传统的用氢氧气火炎进行加热使其熔融相比，实际上不会增加电极封装部的OH基含量，稀有气体中的水含量也不会增加。因此，使使用过程中发光部玻璃的黑化及失透的发生延迟，提高灯寿命。
详细地说，上述构成的放电灯的制造方法至少包括对含有重量比为5ppm以下的OH基的石英玻璃管进行加热软化、形成一定的形状的发光部的发光部成形工序，接着，将电极组合体插入与发光部相邻的直管部内并加热软化直管部分来密封电极组合体的电极密封工序，在常温下将固体或液体发光物质插入发光部内一定量的定量配料工序，以及将一定量的稀有气体封入发光部内、进行气密充填的气体充填工序，在气体充填工序中，预先将水含量少的稀有气体封入玻璃管内，且在密封工序，通过激光或等离子的照射，加热并软化直管部，密封电极。
气体充填工序使稀有气体通过除去氢气、氧气及其化合物的手段后封入发光管内部。该除去手段采用使稀有气体低温冷却、尤其是采用将含有水分作为液体除去的方法。
此外在发光部成形工序中，当加热并软化石英玻璃管时，通过照射激光或放射等离子，可以在不增加玻璃中的OH基及溶解H2O的情况下形成一定形状的发光部。
本发明的放电灯的制造方法，在将第1和第2电极组合体密封于密封部的工序中，因为是在将管内减压后封入稀有气体的玻璃管两端密封后，加热软化石英管进行密封的，所以能降低密封部OH基的含量，防止电极的氧化及污染，有效防止长期使用灯过程中灯内表面的黑化及失透。
本发明的方法还能够在电极组合体的密封工序中，通过照射激光或等离子对石英管进行加热软化和密封，能防止密封部玻璃中的OH基含量的增加，可制造出OH基含量少、防止长期使用过程中灯内表面发生黑化及失透的放电灯。
本发明的制造方法附加了除去吸附于石英玻璃表面水分用的真空热处理工序，且可以在该真空热处理工序之后，石英玻璃表面不再暴露于普通空气，而在干燥的稀有气体或氮气介质内制成灯。
附图的简单说明。
图1A为本发明实施例的放电灯的剖视图，图1B所示为使用于放电灯的电极组合体的立体图。
图2A和图2B为示出本实施例的实施形态涉及的放电灯的发光部和密封部处玻璃分光透射率的曲线图。
图3所示为本发明实施形态的放电灯密封部的局部剖视图。
图4示出了测定本发明实施形态的放电灯辉光放电时的发光强度的装置。
图5A-图5B为示出本实施例的放电灯进行辉光放电时的分光强度的曲线图。
图6所示为本发明实施形态的放电灯的制造工序的流程图。
图7A-图7D为石英管的剖视图，示出在本发明的实施形态涉及的制造方法中，放电灯的发光部的成形工序。
图8A-8D为示出在本发明实施形态涉及的制造工序中的、放电灯的第1电极密封工序的石英管的剖视图。
图9为示出在本发明实施形态涉及的放电灯的制造工序中的定量配料工序用的石英管的剖视图。
图10A-10E为示出本发明实施形态的气体充填工序和第2电极密封工序用的石英管的剖视图。
图11为示出在本发明实施形态的气体充填工序之前、除去封入气体水分的装置的剖视图。
图12为示出本发明实施形态涉及的放电灯制造工序的流程图。
图13为示出本发明另一实施形态涉及的放电灯制造工序的流程图。
图14为示出本发明另一实施形态涉及的放电灯制造工序的流程图。
图15为示出本发明再一实施形态涉及的放电灯制造工序的流程图。
图16A-16F为示出本发明实施例涉及的放电灯制造工序用的石英管剖视图。
图17A-17B为示出现有放电灯制造方法用的石英管剖视图。
本发明的放电灯至少具有石英玻璃构成的发光部、为了密封一对电极而同样由石英玻璃构成的、与发光部相邻的密封部、以及气密充填在发光部内的稀有气体。
这样的放电灯包括双端灯和单端灯。双端灯在发光部内一对电极对置，其顶端部之间设置放电间隙，大致配置成一直线状。电极基部密封在伸向发光部两侧的密封部内并固定。单端灯其一对电极并列配置，其两个基部并列配置在一个密封部内。
作为灯之一例，双端灯如图1(A)所示，一般由石英玻璃一体形成大致管状乃至局部球状的发光部和其两侧的电极封装部，各封装部分别密封着电极组合体，电极的顶端伸入发光部内，电极间有放电间隙地对置。各电极组合体具有与外部电源连接用的引脚。
灯由熔融石英玻璃成形，电极组合体由电极、与电极连接的引出箔及与引出箔连接的引脚构成。
因为电极伸入发光部内，直接发生放电，因此，高熔点金属尤其是钨因熔点高，所以可很好利用。引出箔使电极组合体具有挠性，减少外力对密封后的电极的影响，应用加工性高的钼箔。此外，引脚可从高熔点金属中适当选择，以采用钨为宜。
放电灯的发光部充填密封着稀有气体。作为稀有气体可采用氩及氙等。放电灯为了提高发光的亮度及调制色相，发光剂也可以含有水银及金属卤化物。
在本发明的放电灯中，发光部内的稀有气体中实际上不含有氧气、氢气及其化合物。这些元素及其化合物的含量在分光光谱学上规定为如下。即，当向发光部内的电极供给3mA的电流使其辉光放电时，发光部内存在的氢气、氧气及其化合物的分光频谱的最大强度相对该稀有气体的主发光分光频谱强度为1/1000以下。
同时在本发明的灯中，封装电极组合体用的密封部石英玻璃具有重量比为5ppm以下的OH基。
如上所述，本发明通过同时限制发光部内的稀有气体中的氧气、氢气及其化合物的含量和密封部的石英玻璃中的OH基含量，防止尤其是钨电极处的氧化和熔融飞散，使石英玻璃发光部内表面的变暗及失透减轻及延迟。密封部中的OH基也在长期的灯使用中，保持高温，进入发光部内的稀有气体中，成为引起钨电极氧化和挥发的原因。
还有，形成发光部的石英玻璃以OH基含量为重量比在10ppm以下为宜，尤其是重量比5ppm以下为最佳。虽然发光部所含OH基的绝对量比密封部少，但在长期使用中会以H2O的形式向发光部内侧放出，所以OH基含量以降低的为宜。
因此，若考虑对发光部的失透的抵抗性，更适宜的发光部1的玻璃所含OH基量最好为与密封部2a、2b的玻璃所含OH基相同程度的(大于0)5ppm以下。并且与发光部和密封部的玻璃所含OH基不同程度的灯相比，含有相同程度OH基的放电灯更易生产，也更经济。
再有，在放电灯的发光部1内加有金属卤化物的、所谓金属卤化灯中，发光部1的玻璃所含OH基量少的在寿命特性方面有利。因为，玻璃所含OH基促进金属卤化物与玻璃的反应(玻璃的失透现象)，使玻璃(发光部1)早期劣化。
在本发明中，形成密封部的石英玻璃在与电极的分界面区域附近最好具有残余压缩应力。最好残余压缩应力为25Mpa以上。
在放电灯的发光部1内加有金属卤化物的、所谓金属卤化灯中，电极3附近残余的压缩应力起特别有利的作用。压缩应力抑制金属卤化物进入温度低的电极3与玻璃的分界面附近，防止金属卤化物的蒸气压下降，因此能使发光特性良好。
在本发明中，发光部的玻璃中有时会形成残余拉伸应力，残余拉伸应力以48MPa以下为宜。尤其是，使该残余应力在7MPa以下为宜。残余拉伸应力的降低对发光部开裂的防止有效。上述玻璃的残余拉伸应力尤其以3.5Mpa以下为最佳。
存在于发光部1外表面的拉伸应力若低于石英玻璃的拉伸强度极限值约48Mpa，则灯的工作不成问题，但当发光部1的外表面有损伤时，残余拉伸应力越大，就越容易因来自外部的力而破损(开裂)。因此，残余拉伸应力的大小以一般的板玻璃的拉伸强度设计值的7MPa以下为宜。无外管的放电灯因为容易受到外部的影响，所以拉伸应力应更小，尤其是以3.5MPa(约2∶1的安全系数)以下为宜。
本发明的放电灯在发光部内部与稀有气体一起封入有水银，用作水银灯。此外，在发光部内部与稀有气体一起封入有金属卤化物，用作金属卤化灯。
在本发明的放电灯制造方法中，在(a)发光部成形工序中，加热OH基含量5ppm以下的石英玻璃管，使其软化成所需形状，形成发光部。在(b)电极密封工序中，将电极组合体插入通往发光部的直管部内，加热软化直管部分，密封电极。设有将一定量的常温下固体或液体的发光物质装入发光部内的定量配料工序(c)，还设有接着将一定量的稀有气体充填并气密性封入发光部内的气体充填工序(d)。上述制造方法不论是单端型还是双端型的灯均可应用。
在该制造方法中，要在气体充填工序中被充填入发光部内的干燥稀有气体采用这样一种气体，当供给3mA的电流使辉光放电时，发光部内存在的氢气、氧气及其化合物的发光分光频谱的最大强度与该稀有气体的主发光分光频谱强度之比为1/1000％以下。
在该制造方法中，气体充填工序之后的密封部的石英玻璃中OH基的含量为重量比5ppm以下。
尤其是双端型灯的制造方法以采用以下方法为宜。该制造方法包括(a)发光部成形工序，即，加热软化含有重量比5ppm以下OH基且一端封闭的石英管，形成一定形状的发光部；(b)电极密封工序，即，从石英管的敞开端部向通往发光管部的直管部内插入第1电极组合体并配置在一定位置上后，从敞开端部对石英管内进行真空排气并封入大气压以下的干燥稀有气体，并加热软化敞开端部且将其封闭，再加热软化配置着第1电极组合体的石英管部，密封第1电极组合体；(c)定量配料工序，即，使尚未密封电极的通往发光部的直管部的封闭着的端部敞开，从该敞开端部向发光管部插入一定量的室温下固体或液体的发光物质；(d)从在定量配料工序中敞开的端部向通往发光管部的直管部内插入第2电极组合体并配置在一定位置上的工序；(e)气体充填工序，即，从敞开端部对石英管内进行真空排气，并封入大气压以下的干燥稀有气体，加热软化敞开端部并将其封闭；(f)加热软化配置有第2电极组合体的石英管部，密封第2电极组合体的电极密封工序。
在本发明的方法中，在气体充填工序中，被封入的稀有气体所含有的氢气、氧气及其化合物的量为，当向制成的放电灯供给3mA电流使其辉光放电时，其最大发光强度为稀有气体的发光强度的1/1000以下。
并且在第1电极组合体和第2电极组合体的电极密封工序中，通过照射激光或等离子来加热软化石英管，密封第1及第2电极组合体。
本发明另一种方法包括(a)发光部成形工序，即，加热软化含有重量比5ppm以下OH基的石英管，形成一定形状的发光部；
(b)定量配料工序，即，从石英管的敞开端部向通往发光管部的直管部内插入第1电极组合体和第2电极组合体并配置在一定位置上，同时向发光管部插入一定量的室温下固体或液体的发光物质；(c)气体充填工序，即，从敞开端部对石英管内进行真空排气后，封入大气压以下的干燥稀有气体，并加热软化敞开端部将其封闭；(d)电极密封工序，即，接着，加热软化配置有第1电极组合体和第2电极组合体的石英管部，密封第1电极组合体和第2电极组合体。
在该制造方法中，在气体充填工序中，被封入的稀有气体所含有的氢气、氧气及其化合物的量为，当向制成的放电灯供给3mA电流使其辉光放电时，其最大发光强度为稀有气体的发光强度的1/1000以下。
并且在第1电极组合体和第2电极组合体的电极密封工序中，通过照射激光或等离子来加热软化石英管，密封第1及第2电极组合体。第2电极组合体的密封在第1电极组合体密封后进行。
上述制造方法共同的是，在气体充填工序中，要封入发光部的稀有气体中的水含量最好克分子量比在5ppm以下，尤其是1ppm以下。因此，在气体充填工序之前，最好设有从要充填的稀有气体中除去氢气、氧气及其化合物的全部或一部分的工序。其措施采用冷却要充填的稀有气体，使稀有气体所含水分冷凝的方法。
在上述制造方法的发光部成形工序中，通过对石英玻璃管照射激光或等离子，也能加热软化石英玻璃管而形成发光部。此外，该发光部成形工序也可以在干燥的稀有气体或氮气环境气体内进行。
上述制造方法也可以包括在发光部成形工序之后，对石英玻璃管进行高温加热以除去发光部的残余应力的加热处理工序。这样，可除去或减轻发光部处的残余拉伸应力。
在上述制造方法中，最好包括在真空中加热除去玻璃表面吸附水的解吸真空热处理工序，且真空热处理后的各工序可以在石英玻璃表面不暴露于空气而处于干燥的稀有气体或氮气环境气体内的情况下实施，以制成灯。干燥的稀有气体或氮气的水分最好克分子量比在5ppm以下，尤其是1ppm以下。
如上所述的解吸真空热处理工序在发光部成形工序之前进行，特别是同时使用发光部成形工序中的激光或等离子照射。
该解吸真空热处理工序可以在发光部成形工序之后且在定量配料工序之前进行，或者，也可以在电极密封工序之后且在定量配料工序之前实施。
关于本发明制造方法中的发光物质，也可以在定量配料工序之后，再加上在真空中对发光物质进行热处理的真空热处理工序。
为了防止在制造工序中发光物质发生氧化，在电极密封工序中，最好边冷却发光部的一部分边加热软化从发光部延伸出的直管部分，进行电极密封。
在电极密封工序中，最好对直管部分加热软化直至直管部分的石英玻璃与电极以高温接触的状态，进行电极密封。
实施例在图1(A)中，放电灯的石英玻璃构成的大致球状的发光部1与其两侧的通往发光部1的密封部2a、2b相连接，在发光部1内配置着导入电流并使封入气体放电的一对钨的放电用电极3、3的顶端部30。
又如图1(B)所示，放电用电极3上连接着钼的引出箔4，该引出箔上连接着钼制成的外部电流导入引线5，形成电极组合体6。电极组合体6的放电用电极3的基部31和整个引出箔4及引线5的里侧一部分被石英玻璃密封，形成密封部2a、2b。
如上所述的电极组合体6采用利用钼箔4的塑性变形来吸收与石英玻璃热膨胀之差的箔密封结构。
在图1(A)所示的灯的例子中，发光部1的内容积约0.45cc，钨电极3的直径为0.45mm，球形发光部1内的钨电极3的间隙即电极间距离为1.5mm。
在发光部1内，在该例子中，封入氩气作为辅助灯起动用的稀有气体，封入水银7作为发光物质，组成高压水银灯。在上述例子中，水银5的封入量约为90mg，氩气的封入量为在室温下封入200mbar的压力。
此外，发光部1的玻璃含有的OH基重量比平均约10ppm(数处的平均值)，此外，密封部2a、2b的玻璃所含OH基重量比平均约5ppm(数处的平均值)。
图2(A、B)示出了发光部1及密封部2a、2b各自玻璃的红外线区域的分光透射率(横轴为波数cm-1，纵轴表示透射率％)，玻璃的OH基含量根据波数约3846cm-1的透射率与波数约3663cm-1的透射率之比求出。
图3为图1(A)所示电极3与密封部2a玻璃的分界面附近的放大图。如图3的斜线部10所示，本实施例的放电灯在与电极3的分界面附近的玻璃内，与电极方向平行地残余有压缩应力。该残余应力例如约25MPa。另外，在发光部1的外表面上有约7MPa的拉伸应力。
还有，本实施例的放电灯使发光部1内存在的氢气、氧气及其化合物的量，例如水的量，当用3mA的电流使其辉光放电时，它们的发光强度在氩气的主发光频谱强度的1/1000以下。
发光强度的测定采用自动分光装置。图4示出了可应用的测定装置，其包括接收并传输放电灯的辉光放电的光纤11(长度为3m)，使传输光衍射的光栅为1200G/mm的分光器12(马科发松公司，MC-209型)，检测衍射光的多通道型CCD检测器13(颇利斯顿·因斯基尔面基公司，TE/CCD1152UV型)，控制CCD检测器13的CCD控制器14(颇利斯顿·因斯基尔面基公司，ST-135型)，以及显示来自检测器13的光检测数据的个人电子计算机15(日本电气株式会社，PC-9821)。
图5(A)和(B)为对图1(A)所示本实施形态的灯供给3mA的电流使其辉光放电时，对氢气(H波长656.2nm)和氧气(O777.2nm、777.4nm、777.5nm)进行分光测定的结果，横轴为波长(nm)，纵轴为发光强度(任意尺度)。两者对氢气和氧气的发光未进行检测。
使如上所述构成的实施例的放电灯以一定的额定功率150W点亮，调查相对于点亮时间的光通量维持率的变化。表1示出其结果。
表1
波长 H656.2μm，O777.4μm，HgH401.7μm，Ar772.5μm
在表1中，作为比较例，也记载了以下3个灯(比较A-C)的结果。比较A的灯的密封部2a、2b的玻璃的OH基含量约为10ppm，其他形成与实施例相同。
比较B的灯当以3mA的电流使灯辉光放电时，氢气(H)、氧气(O)及其化合物的发光强度为氩气的772.4μm波长的1/1000以上，测出了发光强度。其他构成与实施例相同。
比较C的灯的密封部2a、2b的玻璃的OH基含量约为10ppm，且以3mA电流使其辉光放电时，测出氢气(H)、氧气(O)及其化合物的发光为氩气的772.4μm波长的1/1000以上，其他与实施例相同。
实施例所示的灯10小时后的光通量维持率为90％，良好，2000小时后也能保持80％的光通量。而作为比较例的灯A、B、C，10小时后的光通量维持率为80％以下，较差。目视观察也看到灯A、B、C的黑化严重，未到2000小时就呈点不亮状态。
如上所述可知，若密封部2a、2b的玻璃OH基含量约5ppm左右这样较小，且发光部1内存在的氢气(H)、氧气(O)及其化合物的量用3mA电流使灯辉光放电时的发光强度为稀有气体的发光强度的1/1000以下，实际上为检测不到的程度，则长时间发光引起的黑化少，光通量维持率良好，即可判定为长寿命。
其原因在于，使高温下工作的电极3容易氧化及蒸发而促进发光部1的黑化的氢气(H)、氧气(O)及其化合物的量为微量，抑制了开灯初期的黑化；又因为密封部2a、2b的玻璃内部OH基少，故随着开灯时间的增加从玻璃中放出的氢气(H)、氧气(O)及其化合物也为微量。
本实施例所示灯的另外特性在于，在密封部2a、2b，可抑制从电极3附近开始的裂纹的发展，开灯期间的泄漏(气密泄漏)少。这是因为在电极3与玻璃的分界面附近存在压缩应力的缘故。
以下参照图6所示的流程图，说明本发明的制造方法之一例。
(1)在发光部成形工序，加热软化石英玻璃管的中央附近，通过模具成型形成发光部1。
(2)在第1电极密封工序，将电极组合体6插入与发光部1相邻的任一直管部内，进行加热、软化，对电极组合体6进行密封，形成密封部2a。
(3)在定量配料工序，通过从发光部1延伸出的另一直管部(成为密封部2b)，将水银7定量供给发光部1内。
(4)在气体充填工序，通过同一直管部将200mbar的氩气封入发光部1内。
(5)在第2电极密封工序，将电极组合体6插入最后剩下的直管部，与第1电极密封工序一样进行加热软化，进行电极组合体6的密封，形成密封部2b。
遵循上述流程的本实施例的放电灯制造方法，从(2)第1电极密封工序起至(5)第2电极密封工序止，在干燥的氩气气体环境(露点约-76℃，水含量为克分子量比约1ppm)中进行。
在以上的放电灯制造方法中，不包括为除去玻璃中的OH基而进行的高温真空热处理。
在图6的(1)发光部成形工序中，由所述的图7(A)-(D)示出了顺序，首先如图7(A)所示，准备一端封闭的、外径约6mm内径约2mm的石英玻璃管60。该石英玻璃管60含有重量比约5ppm的OH基。这样的石英玻璃管例如通用电子公司以214石英管的名称在制造销售，购买方便。
接着，用可旋转并可相互靠近或远离的夹头(未图示)保持石英玻璃管60的两端。然后如图7(B)所示，边使石英玻璃管60如箭头61所示旋转，边加热石英玻璃管60的中央部分使其软化。这用箭头63所示的丙烷喷灯进行。加热部分软化之后，使石英玻璃管60的两端如箭头62所示相互接近，在石英玻璃管60的加热部分制成厚壁部64。
然后如图7(C)所示，停止加热之后，立即将成形用模具66配置在厚壁部64的周围。与此同时，从石英玻璃管60的敞开端将干燥的氩气等的高压气体导入石英玻璃管60内，使厚壁部64沿着成形用模具66膨胀至外径约为11mm。
这样，如图7(D)所示，在石英玻璃管67上形成发光部1，发光部成形工序结束。
如上所述形成的发光部1其石英玻璃中的OH基含量约增加到10ppm为止。这是因为用丙烷喷灯加热，玻璃中进入了丙烷燃烧生成的水的缘故。
此外，当用成形用模具66靠在被加热的玻璃外表面上来成形发光部1时，外表面的温度比内表面更急速地下降。因此，在发光部1的外表面残余有残余拉伸应力。其强度在外径约为11mm的发光部1，约为7MPa。若使外径更大，因此曲率变小，则残余拉伸应力更大。若吹氮气等迫使外表面冷却，残余拉伸应力同样会增大。
接着叙述图6的(2)第1电极密封工序，第1电极密封工序在干燥的氩气介质(露点-76℃，水分含量约1ppm)中进行。
首先如图8(A)所示，从在发光部成形工序中制成的成形有发光部1的石英玻璃管67的敞开着的一端插入电极组合体6，将电极组合体6配置在石英玻璃管67内部并使电极3的一端配置在发光部1内。
接着如图8(B)所示，在该状态，如箭头61所示，使石英玻璃管67旋转，并如箭头80所示，对石英玻璃管67内部进行真空排气，排气至压力为1×10-3乇左右，最好为1×10-4乇。然后，如箭头81所示，导入约200mbar左右的周围介质气体即干燥的氩气。再加热软化插入电极组合体6后的石英玻璃管67的端部并密封。这用箭头82所示的CO2激光器进行。
接着如图8(C)所示，这次用箭头82所示的CO2激光器加热电极组合体6附近的石英玻璃管67的部位。此时，石英玻璃管67如箭头61所示在旋转。
CO2激光器从电极3起沿钼箔4的方向横向移动适当长度。但发光部1不加热。此时石英玻璃管67内部的压力为200乇很低，所以随着加热部分的软化，由于石英玻璃管67的内外压力之差，被加热的石英玻璃管67的部位缩小。
加热一直加到石英玻璃管67缩小到电极3与玻璃接触其热量充分传递给电极3，故电极3变红变热，且钼箔4处能充分保持气密性时停止加热。若用照射直径约6mm，输出为500W的激光器，则约需30秒左右的加热时间。因为钨具有石英玻璃的约10倍的的膨胀系数，所以在停止加热、电极3冷却的阶段，在电极3与玻璃接触的附近，如在图3中已说明过的那样，留有压缩应力。该应力例如约25MPa。
上述密封部处的残余压缩应力可通过电极3附近的加热时间或激光器的输出进行控制。若加热时间或激光器输出增加，则该应力增加。若进行控制使电极3与玻璃不接触，则应力不产生。
最后若将未形成密封部2a的、与发光部1相邻的直管部的端部(图8(C)中的左侧)附近切断，则如图8(D)所示，制成有发光部1和密封部2a的石英玻璃管83，该密封部2a密封有一个电极组合体6并在电极3与玻璃接触处附近留有残余压缩应力，于是完成第1电极密封工序。
因为在第1电极密封工序中用CO2激光器的照射进行加热加工，所以可避免该部位玻璃中的OH基量的增加。这是因为激光器加热不会如用丙烷喷灯进行加热那样随着加热会产生水。因此，密封部2a含有的OH基量能维持与加工前的石英玻璃管60相同的约5ppm。因此，不必另外进行为除去玻璃中的OH基的高温真空热处理。从施行过高温真空热处理的玻璃中容易放出影响灯寿命特性的氢气及水分。如上所述加工完成的灯从玻璃中放出的氢气及水分少，灯的寿命长。
此外在图8(C)中，在用CO2激光器加热电极组合体6附近的石英玻璃管67的部位过程中，当用CO2激光器加热石英玻璃管67时，加热部分的石英管若缩小，则可以使管内的封入压力比200mbar高，例如为300mbar及其以上的压力。另外，管内也可以不封入气体而做成真空。又，导入气体只要是在加热过程中电极组合体6不发生氧化的气体，也可以使用其他气体例如干燥的氮气。
此外，在图8(C)中，密封电极组合体6时，对石英玻璃管67的加热部分，除了利用石英玻璃管67内外压力差使其缩小之外，还可以用一对耐热性夹片夹住加热部分，或进行压迫收紧。还有，CO2激光器从电极3起向钼箔4的方向横向移动了适当长度，但也可以从钼箔4的方向起向电极3的方向移动，或者也可以作往复横向移动。再有，若照射直径具有能覆盖必需的密封宽度大小的宽度，则不必使CO2激光器横向移动。
接着使用图9说明图6中的(3)定量配料工序。
在定量配料工序中，如图9所示，从石英玻璃管83的敞开端将水银7导入发光部1内。这是从敞开端插入管状针90，当其顶端到达发光部1的中央附近时使针停止，如此进行的。
管状针90与干燥的氩气源相连，该气体流通过管状针90将水银推出。定量配料工序与第1电极密封工序一样，也是在于燥的氩气介质(露点约-76℃)中进行。
接着对图6所示的(4)气体充填工序和(5)第2电极密封工序进行说明。如图10(A)所示，从定量配给了水银7之后的石英玻璃管83的敞开端插入电极组合体6。将电极组合体6配置在石英玻璃管83内部，并使电极3的一端位于发光部1内、离密封部2a侧的电极3的顶端约1.5mm的位置。
接着如图10(B)所示，在该状态下，首先如箭头61所示，使石英玻璃管83旋转，并如箭头80所示，对石英玻璃管83内部进行真空排气至压力为1×10-3乇左右。然后，如图10(C)的箭头81所示，将干燥的周围的氩气(露点-76℃，克分子量比约1ppm的水分量)导入约200mbar的气压。再用箭头82所示的CO2激光器对插入了电极组合体6之后的石英玻璃管83的敞开部附近进行加热使其软化进行密封。
然后在图10(D)中，现在用箭头82所示的CO2激光器加热尚未密封的电极组合体6附近的石英玻璃管83的部位，与图8(C)一样，进行第2电极组合体的密封。
这样进行之后，如图10(E)所示的、具有发光部1和密封有电极组合体6且电极3与玻璃接触的附近处有残余压缩应力的密封部2a、2b、并且在发光部1内气密充填有200mbar的氩气和水银7的石英玻璃管90就完成，气体充填工序和第2电极密封工序同时完成。
最后若切断图10(E)的两端，使引线5露出于外部，即完成图1(A)所示的放电灯。
实施例的放电灯制造方法的另一特点在于，密封电极组合体6的工序(第1电极密封工序图8(C)和第2电极密封工序图10(D))是在石英管的两端被封闭的状态下进行的，所以，钼箔4的边缘不会留下氩气的气泡，能可靠进行气密密封。因为玻璃管两端同时封闭，故完全抑制了杂质从石英管外部进入，所以该制造方法不会污染电极，适合于制造延长寿命的灯。还有，因为两端被封闭，完全抑制了杂质从石英管外部进入石英管内，所以，用激光器加热并软化石英管67或83、密封电极组合体6的工序(第1电极密封工序图8(C)和第2电极密封工序图10(D))即使在含有较多对寿命有不良影响的杂质的气体介质中例如空气中也能进行。
密封电极组合体6的工序(第1电极密封工序图8(C)和第2电极密封工序图10(D))由于长时间的激光器加热，蒸发出较多的石英(SiO2)和硅(Si)，这有时会使氩气介质的清洁度降低，尤其是在定量配料工序和气体充填工序中污染插入发光部1内的物质，降低最后完成的灯的寿命。因此，往往为了从氩气介质中除去蒸发出的石英和硅而必需大量费用和时间。因此，因两端封闭着故可以在氩气介质之外的场所进行激光器加热的本实施例的制造方法，不用担心蒸发出的石英或硅污染定量配料工序或气体充填工序，可更清洁地制造灯。
另外，如上所述在图10(B)中进行真空排气至少至1×10-3乇，然后在图10(C)充填了含有1ppm左右水的氩气后完成的灯，当用3mA的电流使灯辉光放电时，氢气(H)、氧气(O)及其化合物的发光强度为氩气的发光强度的1/1000以下，实际上检测不到，但在此示出的真空排气达到的真空度的值及封入的氩气的水分量为最佳的充分条件，例如含有5ppm(露点约-65℃)左右水分的氩气也是可以允许的。
从寿命方面说，真空排气达到的真空度越高，封入的氩气水分越少则越好。达到的真空度在目前，若提高真空泵的排气能力，1×10-10乇是容易得到的。氩气的水分量的下限在实际应用上为克分子量比0.001ppm(露点约-110℃)左右。该值几乎等于检测极限。根据以上点，封入的氩气所含水分量范围为0.001ppm至1ppm。
各工序进行时周围的介质气体的水分量若要考虑能将介质气体用作封入发光部的封入气体，则可使用的范围为克分子量比5ppm以下，最好为0.001ppm-1ppm的范围。
要减少氩气的水分量，与使氩气源的纯度更高并将该气体直接导入灯内相比，经除水分的手段后将气体导入石英管内的方式更实用。
作为除去水分的手段如图11所示，可以使用冷却装置。该冷却装置使箭头101所示的氩气通过不锈钢管100内，将箭头102所示的液体氮气吹入不锈钢制成的容器103内，冷却至-76℃以下的温度，降低氩气中水的蒸气压。例如若控制液态氮102的吹入量，以将氩气冷却至-110℃则氩气所含水分量可降低至克分子量比约0.001ppm。氩气的温度可降低至其熔点-190℃。其水分量大致可降低至9.2×10-12ppm。
还有，此时，可获得氩气101的水分量可用制冷剂的温度进行间接管理的效果。与直接管理气体的水分量(这必须有非常昂贵的高精度分析装置)的制造工序相比，管理简单且实用。其他除去水分的手段，也可以使用氧化铝之类的化学、物理性吸附材料。
另外在图10(D)中，在激光加热过程中，为了防止发光部1内的水银7蒸发，例如可以以较高的压力将氩气吹至发光部1，将发光部冷却。此外，可以使流过水或液态氮等制冷剂的管子与发光部1接触，或者配置在其周围来冷却发光部。
在本实施例中，以封入水银作为发光物质的放电灯的制造方法为例进行了说明，也可以用同样的制造方法制造添加了金属卤化物的金属卤化灯。此时，如图12所示，在定量配料工序之后，也可以附加在真空中加热图9的石英玻璃管83的真空热处理工序。这对除去吸附性强的金属卤化物的水分有效，对金属卤化灯的黑化及失透的抑制效果显著。但热处理后必须避免发光物质接触空气。
该实施例的制造方法不封入水银。也可以制造稀有气体放电灯。此时，可省略定量配料工序。
成形发光部1之后，附加热处理工序，也可以减小发光部的残余拉伸应力。例如也可以如图13所示，在第2电极密封工序完成、灯完成之后，进行热处理工序。若在1100℃下进行6小时的处理，例如发光部1的残余拉伸应力可从7MPa减小到0.7MPa左右。
另外在热处理工序中，水银7在发光部1内蒸发而呈高压状态。可获得用该高压压力将发光部1内的杂质气体(氢气)赶出到发光部1外而除去的效果。热处理的气体介质选择不会使引线5和钼箔4氧化的气体介质。较佳的气体介质为在干燥的稀有气体中或氮气中、或在真空中。热处理工序也可以在发光部成形工序与第1电极密封工序之间进行。
此外，发光部成形工序也可以用CO2激光器进行加工。此时，发光部1的OH基量与加工前的石英玻璃管60相同，约5ppm左右。该具有较少OH基的发光部1的成形工序对金属卤化灯的制造特别有效。少的OH基进一步抑制玻璃与金属卤化物的反应。
另外通过使用CO2激光器，如图14所示，从发光部成形工序起至灯完成的工序都可以在干燥的氩气介质内进行。又如图15所示，也可以附加除去吸附在玻璃表面的水分的工序。在该工序，在100℃-1000℃范围的温度下对玻璃进行真空热处理。较佳的温度范围为400℃-600℃。在该工序后若与大气不接触地加工玻璃，则作为杂质吸附在发光部1内的水分不会留下，因此可制造长寿命的放电灯。
该玻璃的真空热处理工序可以放在发光部成形工序与第1电极密封工序之间，或者在第1电极密封工序与定量配料工序之间。
另外进行热处理之后，最好再将玻璃温度保持在100℃至300℃，结束各工序，这样除去吸附着的水分的效果更高。
对于密封部的加工，作为激光照射，可以使用CO2激光器或YAG激光器，作为等离子照射，可以使用氩气等离子。
作为原始原料的石英玻璃最好是OH含量约5ppm以下的石英玻璃，特别是使用OH基量比这更低的石英玻璃。
在本实施例中，作为稀有气体封入了氩气，但稀有气体也可以使用氙气及氪气。本发明的放电灯的制造方法不受封入稀有气体种类的影响。
此外在本实施例中，在干燥的氩气介质内制造放电灯，但气体介质可以置换成其他干燥的非氧化性气体例如氮气。
不用担心发光部1内暴露于大气中的密封部2a、2b的激光密封作业(图8(D)及图10(D)所示)可以在空气中进行。
使用图16(A-F)说明本实施例的变形的放电灯的制造方法。该制造方法的特点在于，在相同的机会下，进行在图6所示的工序图中，(2)第1电极密封工序、(3)定量配料工序、(4)气体充填工序、(5)第2电极密封工序。
首先准备在发光部成形工序成形发光部1且两端部开放的石英管150，从其一端A插入电极组合体6，并配置电极组合体6使电极3的一端位于发光部1内的一定位置(图16(A))。
接着从另一敞开的一端B通过管状针90将水银7导入发光部1内(图16(B)定量配料工序)。
然后从同一端B插入另一电极组合体6，并配置电极组合体6，同样使电极3的一端位于发光部1内的一定位置(图16(C))。
接着如图16(D)所示，在该状态如箭头61所示，使玻璃管67旋转(该动作通过用未图示的可旋转的夹头夹持石英管150的两端部并使夹头旋转来进行)，并如箭头80所示，从两端A、B对石英管150内部进行真空排气至压力为1×10-3乇以下。然后，从前后导入含有水分少于5ppm最好少于1ppm的干燥氩气(箭头81)约200mbar。再加热软化石英管150的两端部，进行密封(气体充填工序)。这用箭头82所示的CO2激光器进行。
接着，用CO2激光器加热软化电极组合体6附近的石英管150的部位即从电极3至钼箔4方向适当长度的石英管的部位，密封两个电极组合体6(图16(E)第1电极和第2电极密封工序)两个电极组合体6的密封可以同时进行，也可以一个一个依次进行。
最后切断图16(E)的两端，使引线5露出于外部，即完成图1所示结构的放电灯(图16(F))。
若采用图16(A-F)所示将实施例变形后的放电灯的制造方法，因为同时进行图6所示的(2)第1电极密封工序和(3)定量配料工序、(4)气体充填工序、(5)第2电极密封工序，所以可大幅度缩短制造所需时间，因此可提供实施例所示结构的放电灯。同时，在定量配料工序之前，不用如图8(D)所示那样在定量配料前切断石英管封闭的一端。因此，完全不会发生切断石英管时产生的细小玻璃碎片进入石英管内部即发光部1内的情况。因此，可使发光部1的杂质极少，进而可提供长寿命的放电灯。
以上说明了本发明的较佳实施例，但上述记述并非是限定事项，当然可作种种变形。本实施形态所示的本发明的放电灯的制造方法为示例，本发明的范围由权利要求书确定。
本发明的放电灯的发光部内存在的氢气(H)、氧气(O)及其化合物的量，是当用低电流使其辉光放电时，用光检测时间发光实际上检测不出程度的量，且使形成密封部的石英玻璃的OH基量在重量比大于0小于5ppm，所以在灯的使用过程中，可防止因发光气体中的氢气、氧气及水引起的发光部玻璃内表面的黑化和失透，可实现长寿命化。
本发明的灯在其密封部的石英玻璃的与电极接触的分界面近旁形成有残余压缩应力，所以，玻璃与电极的密合性高，可抑制从电极3附近起的裂纹进一步发展，可减少点亮期间的泄漏(气密泄漏)，尤其对于金属卤化灯，可抑制金属卤化物进入低温的电极3与玻璃的分界面附近，防止金属卤化物的蒸气压下降，因此使发光特性良好。
本发明的放电灯的制造方法限制要充填的气体中的水含量，能使存在于发光部内的氢气、氧气及其化合物的量为当用低电流使其辉光放电时，实际上检测不出发光程度的微量，可防止在灯使用过程中，因发光气体中的氢气、氧气和水引起的发光部玻璃内表面的黑化和失透，制造长寿命的灯。
本发明的放电灯的制造方法在将第1和第2电极组合体密封于密封部的工序中，在将管内减压并封入稀有气体后的玻璃管两端密封之后，加热软化石英管进行密封，所以，可降低密封部处OH基的含量，防止电极的氧化及污染，对防止长期使用过程中灯内表面的黑化及失透有效。
本发明的方法在电极组合体的密封工序中，可以通过激光或等离子照射使石英管加热软化来进行密封，可防止密封部处玻璃中OH基含量的增加，可制造OH基含量少、寿命长、防止了在长期灯使用中灯内表面发生黑化及失透的放电灯。
权利要求
1.一种放电灯，包括石英玻璃构成的发光部、配置于发光部内的电极、密封该电极的石英玻璃构成的密封部及气密充填在发光部内的稀有气体，其特征在于，向发光部内的电极供给3mA的电流进行辉光放电时，存在于发光部内的氢气、氧气及其化合物的发光分光频谱的最大强度对该稀有气体的主发光分光频谱强度之比为1/1000以下，且密封部石英玻璃中的OH基含量为重量比5ppm以下。
2.根据权利要求1所述的放电灯，其特征在于，密封部的石英玻璃在其与电极的分界面区域附近有残余压缩应力。
3.根据权利要求2所述的放电灯，其特征在于，所述残余压缩应力为25MPa以上且在该玻璃的压坏强度以下。
4.根据权利要求1所述的放电灯，其特征在于，所述发光部的石英玻璃中OH基含量为重量比10ppm以下，且该石英玻璃中的残余拉伸应力为48MPa以下。
5.根据权利要求4所述的放电灯，其特征在于，发光部的石英玻璃中的残余拉伸应力为7MPa以下。
6.根据权利要求4所述的放电灯，其特征在于，所述残余拉伸应力为3.5Mpa以下。
7.根据权利要求4所述的放电灯，其特征在于，发光部的石英玻璃中的OH基含量为重量比5ppm以下。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的放电灯，其特征在于，在发光部内部，与稀有气体一起封入有水银。
9.根据权利要求1-7中的任一项所述的放电灯，其特征在于，在发光部内部，与稀有气体一起封入有金属卤化物。
10.一种放电灯的制造方法，其特征在于，包括(a)加热并软化含有重量比5ppm以下OH基的石英玻璃管，形成一定形状的发光部的发光部成形工序；(b)将电极组合体插入与发光部相通的直管部内并加热、软化直管局部，密封电极组合体的电极密封工序；(d)在发光部内充填并气密性封入一定量的稀有气体的气体充填工序，并且，当供给3mA电流进行辉光放电时，发光部内存在的氢气、氧气及其化合物的发光分光频谱的最大强度与在气体充填工序要充填的上述干燥稀有气体的主发光分光频谱强度之比为1/1000％以下，并且，在气体充填工序后的密封部的石英玻璃中的OH基含量为重量比5ppm以下。
11.根据权利要求10所述的放电灯的制造方法，其特征在于，在电极密封工序之后并在气体充填工序之前，还设有(c)向发光部内装入一定量的常温下固体或液体的发光物质的定量配料工序。
12.一种放电灯的制造方法，其特征在于，包括(a)发光部成形工序，即，加热软化含有重量比5ppm以下OH基且一端封闭的石英管，形成一定形状的发光部；(b)电极密封工序，即，从石英管的敞开端部将第1电极组合体插入与发光管部相通的直管部内并配置在一定位置上后，从敞开端部对石英管内进行真空排气并封入大气压以下的干燥稀有气体，并加热软化敞开端部且将其封闭，再加热软化配置着第1电极组合体的石英管部，密封第1电极组合体；(c)定量配料工序，即，使尚未密封电极的与发光部相通的直管部的封闭着的端部敞开，从该敞开端部向发光管部插入一定量的室温下固体或液体的发光物质；(d)将第2电极组合体从在定量配料工序中敞开的端部插入与发光管部相通的直管部内并配置在一定位置上的工序；(e)气体充填工序，即，从敞开端部对石英管内进行真空排气，并封入大气压以下的干燥稀有气体，加热软化敞开端部并将其封闭；(f)加热软化配置着第2电极组合体的石英管部，密封第2电极组合体的电极密封工序，在气体充填工序中，被封入的稀有气体所含有的氢气、氧气及其化合物的量为，当向制成的放电灯供给3mA电流使其辉光放电时，其最大发光强度为稀有气体的发光强度的1/1000以下，并且在第1电极组合体和第2电极组合体的电极密封工序中，通过照射激光或等离子来加热软化石英管，密封第1及第2电极组合体。
13.一种放电灯的制造方法，其特征在于，包括(a)发光部成形工序，即，加热软化含有重量比5ppm以下OH基的石英管，形成一定形状的发光部；(b)定量配料工序，即，从石英管的敞开端部将第1电极组合体和第2电极组合体插入与发光管部相通的直管部内并配置在一定位置上，同时向发光管部插入一定量的室温下固体或液体的发光物质；(c)气体充填工序，即，从敞开端部对石英管内进行真空排气后，封入大气压以下的干燥稀有气体，并加热软化敞开端部且将其封闭；(d)电极密封工序，即，接着，加热软化配置有第1电极和第2电极组合体的石英管部，密封第1电极和第2电极组合体，在气体充填工序中，被封入的稀有气体所含有的氢气、氧气及其化合物的量为，当向制成的放电灯供给3mA电流使其辉光放电时，其最大发光强度为稀有气体的发光强度的1/1000以下，并且在第1和第2电极组合体的电极密封工序中，通过照射激光或等离子来加热软化石英管，密封第1及第2电极组合体。
14.根据权利要求13所述的放电灯的制造方法，其特征在于，第2电极组合体的密封工序在第1电极组合体的密封工序之后进行。
15.根据权利要求10-14中的任一项所述的放电灯的制造方法，其特征在于，在气体充填工序中要封入发光部的稀有气体中的水含量为克分子量比5ppm以下。
16.根据权利要求10-14中的任一项所述的放电灯的制造方法，其特征在于，在气体充填工序中要封入发光部的稀有气体中，水含量为克分子量比1ppm以下。
17.根据权利要求10-14中的任一项所述的放电灯的制造方法，其特征在于，还设有在气体充填工序之前，从要充填的稀有气体中除去氢气、氧气及其化合物的全部或一部分的除去工序。
18.根据权利要求17所述的放电灯的制造方法，其特征在于，在除去工序中，冷却要充填的稀有气体，使稀有气体中含有的水分凝固。
19.根据权利要求10-18中的任一项所述的放电灯的制造方法，其特征在于，在发光部成形工序中，发光部通过照射激光或等离子、加热并软化石英玻璃管而形成。
20.根据权利要求19所述的放电灯的制造方法，其特征在于，发光部成形工序在干燥的稀有气体或氮气介质中进行。
21.根据权利要求10-20中的任一项所述的放电灯的制造方法，其特征在于，还包括在发光部成形工序之后，高温加热石英玻璃管，除去发光部的残余应力的加热处理工序。
22.根据权利要求10-21中的任一项所述的放电灯的制造方法，其特征在于，还包括在真空中加热除去玻璃表面吸附水的解吸真空热处理工序，且真空热处理工序后的各工序在使石英玻璃表面不暴露于空气的情况下在干燥的稀有气体或氮气的气体介质内进行。
23.根据权利要求22所述的放电灯的制造方法，其特征在于，在发光部成形工序之前进行解吸真空热处理工序，发光部成形工序通过照射激光或等离子来加热石英玻璃管使其软化。
24.根据权利要求22所述的放电灯的制造方法，其特征在于，解吸真空热处理工序在发光部成形工序之后且在定量配料工序之前进行。
25.根据权利要求22所述的放电灯的制造方法，其特征在于，解吸真空热处理工序在电极密封工序之后并在定量配料工序之前进行。
26.根据权利要求22-25中的任一项所述的放电灯的制造方法，其特征在于，干燥的稀有气体或氮气含有克分子量比5ppm以下的水。
27.根据权利要求26所述的放电灯的制造方法，其特征在于，干燥的稀有气体或氮气含有克分子量比1ppm以下的水。
28.根据权利要求22-27中的任一项所述的放电灯的制造方法，其特征在于，接着定量配料工序之后，还附加有在真空中对发光物质进行热处理的真空热处理工序。
29.根据权利要求10-28中的任一项所述的放电灯的制造方法，其特征在于，在电极密封工序中，边冷却发光部的一部分，边加热软化从发光部延伸出的直管部局部，进行电极的密封。
30.根据权利要求10-29中的任一项所述放电灯的制造方法，其特征在于，在电极密封工序中，对直管局部加热软化至直管局部的石英玻璃与电极呈高温接触的状态，密封电极。
31.根据权利要求1-9中的任一项所述的放电灯的制造方法，其特征在于，稀有气体为氩气。
32.根据权利要求10-30中的任一项所述的放电灯的制造方法，其特征在于，稀有气体为氩气。
全文摘要
一种可防止混入影响灯寿命的杂质的放电灯及其制造方法。向其发光部内电极供给3mA电流使其辉光放电时,发光部内的氢气、氧气及其化合物的发光分光频谱的最大强度与封入的稀有气体的主发光分光频谱强度之比为1/1000以下,且密封部的石英玻璃中OH基含量为重量比5ppm以下。制造时,对稀有气体进行脱水,且采用照射激光或等离子加热软化石英管以密封电极的方法,及采用插入配置电极组合体后封闭石英管两端并换成稀有气体的方法。
文档编号C03B23/07GK1229263SQ9910410
公开日1999年9月22日 申请日期1999年3月16日 优先权日1998年3月16日
发明者堀内诚, 甲斐诚, 竹田守 申请人:松下电器产业株式会社