专利名称：红外增透膜封闭式白炽灯及红外增透膜的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种红外增透膜封闭式白炽灯，尤其是飞机着陆、滑行用红外增透膜封闭式白炽灯。
背景技术：
目前飞机着陆滑行光源一般用大功率封闭式白炽灯，其发光体通常为白炽灯丝(或卤钨灯芯)，是根据热辐射发光原理制成的，通常是靠电能将灯丝加热至白炽而发光。该灯一般寿命为十小时左右，有效照射距离30米，束散角水平12度，垂直8度，色温2800～3200K。灯的反射罩(俗称“锥”)和透镜(或屏)都是由精确压制成的玻璃元件组成。这类产品的锥内表面为抛物面，抛物面的内壁蒸铝，发光体置于抛物面的焦点上。产品的主要玻璃密封工艺是锥与屏边缘的连接。因为封闭式白炽灯都要求具有功率大、中心光强高、束散角小的特点，在灯设计上一般采用高色温灯丝或卤钨灯芯结构。由于是热辐射发光，灯丝在将电能转变成可见光的同时，还要产生大量的红外辐射和少量的紫外辐射，抛物面的内壁蒸镀的铝膜反射了灯丝发出的80％红外辐射，使得透镜(或屏)表面温度急剧上升，大大超过玻璃的热稳定性，并且使屏和锥边缘封接处的温差超过120℃。其结果导致屏和锥连接的炸裂，影响灯的安全性和寿命。
发明内容
技术问题本发明提供一种红外增透膜封闭式白炽灯及红外增透膜的制备方法，可以解决现有镀铝膜的封闭式白炽灯屏和锥封接处炸裂的问题。
技术方案本发明的红外增透膜封闭式白炽灯，由透镜，发光体，反射罩，导丝及接触片构成，发光体焊接在导丝上构成装架件，置于反射罩的焦点上，反射罩内表面为抛物面，透镜与反射罩进行边缘封接形成密封的玻璃腔体，内充入惰性气体，在引出电极上焊接接触片，在反射罩抛物面的内壁上镀有红外增透膜。
红外增透膜是由交替均匀蒸镀在灯的反射罩抛物面内壁上的ZnS镀层与SiO2镀层构成，其中最内层为ZnS，总厚度为50～600nm；ZnS镀层与SiO2镀层两种材料总层数为21-25层。
本发明的红外增透膜封闭式白炽灯的红外增透膜的制备方法采用蒸镀镀膜方法，在镀膜过程中，真空度为8.0×10-2；蒸镀的步骤为a、镀前除气在镀膜前将反射罩(3)放入120℃-200℃的保温箱中，除去锥体内表面的水汽；b、镀膜层数在反射罩(3)内抛物面的内壁上先镀ZnS，后镀SiO2，交替均匀蒸镀至层数为21-25层；c、充气过程在蒸镀过程中，当加热到SiO开始升华时，充入空气，使空气中的O2与SiO反应生成SiO2；d、老化坚膜将已镀膜的反射罩(3)先在120℃状态下对其保温，当温度稳定后，开始升温，在2～3小时左右使烘箱内温度达到400℃～450℃，保持此温度2～3小时，然后逐渐冷却至常温。
技术效果(1)、红外增透膜的红外辐射透射率高达90％左右，改进后灯的屏温大幅度下降，屏和锥之间的温差由120℃减小到约20℃，有效地解决了封闭式白炽灯炸屏问题；(2)、多层红外增透膜可见光反射率达到95％左右，而铝膜的反射率仅为80％左右。测试数据显示提高了灯的中心光强近20％，寿命也从10h提高到20h以上，且一定程度上减小了灯的光衰。
图1是本发明的结构原理图；其中包括透镜1，发光体2，反射罩3，导丝5，接触片6及红外增透膜4；图2是本发明的多层红外增透膜膜层结构示意图；其中包括ZnS镀层41和425，SiO2镀层42和424。
具体实施例方式
红外增透膜封闭式白炽灯，由透镜(或屏)1，发光体2，反射罩(俗称“锥”)3，红外增透膜4，导丝5及接触片6构成，发光体2焊接在导丝5上构成装架件，置于反射罩(俗称“锥”)3的焦点上，反射罩(俗称“锥”)3内表面为抛物面，抛物面的内壁镀红外增透膜4，透镜(或屏)1与反射罩(俗称“锥”)3进行边缘封接形成密封的玻璃腔体，之后在排气车上排除空气充入惰性气体封离下来，最后在引出电极上焊接接触片6。
本实施例中，红外增透膜4是由交替均匀蒸镀在灯的反射罩3抛物面内壁上的ZnS镀层与SiO2镀层构成，其中最内层为ZnS镀层41，红外增透膜4的厚度为总厚度为50～600nm，ZnS镀层与SiO2镀层两种材料总层数为21-25层。
制作红外增透膜封闭式白炽灯工艺流程如下镀膜前置于烘箱半小时左右(烘箱温度180℃左右)，材料为SiO和ZnS，实际镀上去的为SiO2和ZnS，但由于SiO2熔点过高，现有采用电阻加热的设备达不到其要求，所以改用SiO，在镀膜过程中充入空气，使其中的氧气与SiO反应生成SiO2，由于充入的空气中含有一定的水气，所以实际上，以现有工艺，在镀膜过程中，真空度为8.0×10-2；预热温度电阻丝烘箱温度120℃-200℃；所用材料SiO ZnS；镀膜方法(1)、镀前除气在镀膜前将待镀锥放入120℃-200℃的保温箱中，除去锥体内表面的水汽，以避免由于水汽的存在对镀膜质量产生影响；(2)、夹具放置三个放置点，成45°斜放，三个夹具放成半球形，蒸镀时夹具绕自身中心旋转，同时三个夹具绕水平中心旋转，以保证膜层的均匀度；(3)、膜系控制有一精确安置的校正挡板置于三夹具上方的中心位置，外接光电倍增管，可调节波长，从而控制每层厚度(每层所镀厚度可由菲涅耳公式算出)；以达到最大反射率.由菲涅耳公式算出的膜系每层厚度都不一样，而在实际应用中，没有这个必要，可以每镀几层后再改变膜层厚度，这样能达到一样的效果；(4)、镀膜层数先镀ZnS，后镀SiO，层数视具体情况而定，随着层数的增加，红外光透射率增加的越来越缓慢，并最终趋于100％，一般为21-25层；(5)、充气过程在蒸镀过程中，当加热到一定温度，SiO开始升华时，充入一定量的空气，为使空气中的O2与SiO反应生成SiO2，而实际上锥的内表面上的膜层材料为SiO2由于充入空气的缘故，实际镀膜中，环境真空度为8.0×10-2左右；为什么采用SiO与O2反应生产SiO2而不直接采用SiO2，其原因是现有设备在镀膜过程中其加热温度达不到SiO2的熔点。而采用SiO与O2反应生产SiO2的方法，在镀膜过程中就必须充入空气，这个蒸镀方法除了影响真空度外，由于空气中水汽含量具有不确定性，对膜层牢固度也将产生一定的影响；(6)、老化坚膜对已镀膜锥用烘箱进行老化处理，将已镀膜锥放入烘箱中，先在120℃状态下对其保温，当温度稳定后，开始升温，在2个半小时左右使烘箱内温度达到420℃，保持此温度2个小时，然后逐渐冷却至常温，这样可以增加膜层牢固度，防止在后道工序或使用中产生脱落现象；(7)、测试检验检验包含镀膜后的锥体膜面应光亮、无污痕，允许有轻微的发蓝及黑点、白点，但严重影响外观者应剔除；镀膜后的内表面不能有脱膜，不应有碰伤和手印；镀膜后的锥体不应有碰伤现象，锥体内表面的擦伤见实样；镀膜后的锥体内表面不应有影响外观的水迹；锥体上不允许有定位点破裂，炸可伐和影响封屏的破边缺口；主要是膜层牢固度测试，采用电吹机，温度可达450℃，吹试锥内表面的底部，以达到测试膜层牢固度的目的，对于膜层牢固度不合格的锥，可褪膜后再次蒸镀，两次镀膜后经检验不合格的锥，做报废处理。
权利要求
1.一种红外增透膜封闭式白炽灯，由透镜(1)，发光体(2)，反射罩(3)，导丝(5)及接触片(6)构成，其特征在于发光体(2)焊接在导丝(5)上构成装架件，置于反射罩(3)的焦点上，反射罩(3)内表面为抛物面，透镜(1)与反射罩(3)进行边缘封接形成密封的玻璃腔体，内充入惰性气体，在引出电极上焊接接触片(6)，在反射罩(3)抛物面的内壁上镀有红外增透膜(4)。
2.根据权利要求1所述的红外增透膜封闭式白炽灯，其特征在于红外增透膜(4)是由交替均匀蒸镀在灯的反射罩(3)抛物面内壁上的ZnS镀层与SiO2镀层构成，其中最内层为ZnS，总厚度为50～600nm；ZnS镀层与SiO2镀层两种材料总层数为21-25层。
3.一种如权利要求1或2所述的红外增透膜封闭式白炽灯的红外增透膜的制备方法，其特征在于采用蒸镀镀膜方法，在镀膜过程中，真空度为8.0×10-2；蒸镀的步骤为a、镀前除气在镀膜前将反射罩(3)放入120℃-200℃的保温箱中，除去锥体内表面的水汽；b、镀膜层数在反射罩(3)内抛物面的内壁上先镀ZnS，后镀SiO，交替均匀蒸镀至层数为21-25层；c、充气过程在蒸镀过程中，当加热到SiO开始升华时，充入空气，使空气中的O2与SiO反应生成SiO2；d、老化坚膜将已镀膜的反射罩(3)先在120℃状态下对其保温，当温度稳定后，开始升温，在2～3小时左右使烘箱内温度达到400℃～450℃，保持此温度2～3小时，然后逐渐冷却至常温。
全文摘要
红外增透膜封闭式白炽灯及红外增透膜的制备方法是飞机着陆、滑行用的红外增透膜封闭式白炽灯，由透镜，发光体，反射罩，导丝及接触片构成，发光体焊接在导丝上构成装架件，置于反射罩的焦点上，透镜与反射罩进行边缘封接形成密封的玻璃腔体，在反射罩抛物面的内壁上镀有红外增透膜，红外增透膜采用蒸镀镀膜方法，蒸镀的步骤为镀前除气、先镀ZnS，后镀SiO
文档编号F21V7/00GK1632372SQ20041006595
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者杨国栋, 吴勇强, 陈民志 申请人:南京华东电子光电科技有限责任公司