专利名称：放电灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种放电灯，其包括透光陶瓷放电容器；第一和第二导电体，其进入放电容器，每一个都支撑放电容器中的电极；可电离填充物，其包括放电容器中的稀有气体和金属卤化物；至少放电容器内部的第一导电体是耐卤化(halide-resistant)的。
这种放电灯在专利文献WO0034980中已经已知。第一导电体的第一部分包括耐卤化的材料，但是其第二部分由铌制造。选择铌是因为这种材料相应于放电容器的材料具有热膨胀系统，因此可以防止灯的泄漏。在特殊的现有技术实施例中，所述第一部分由三硅化五钼制造，以便在密封化合物也直接将第一导电体的第一部分连接到灯的情况下消除泄漏的危险，所述密封化合物或者是陶瓷、玻璃或者是其组合。
本说明书和权利要求书中的陶瓷放电容器理解为具有由诸如单晶蓝宝石的半透明结晶金属氧化物和诸如氧化铝、YAG或YbAG的密集烧结多晶金属氧化物制造的壁的放电容器。
引用专利文献中已知的放电灯的缺陷在于，如果第一导电体的所述第一部分由三硅化五钼制造，当它烧结时，特别时在高温和/或高密度时，在这种材料中可能发生微裂纹。这些微裂纹限制了第一导电体的机械强度，和/或可能部分“吸收”放电容器中的可电离填充物。而且，微裂纹引入多孔性，这可能导致泄漏，如上所述。
本发明的目的是消除该缺陷。
为了实现该目的，在开始段落中提到的根据本发明的该类型的放电灯的特征在于，第一导电体至少基本上包括具有至少基本上各向同性的热膨胀系数的材料。所述材料优选地从YpSi3Xq组中选择，其中Y从Mo、W和Ta中选择，X从B、Al、N或者C中选择，且4≤p≤5，0＜q≤1，其属于一组具有D88型结构的材料，也作为Novotny相已知。这些材料有利的方面在于它们大致为单相。优选地，材料的组成是Mo6(Six，Mo1-x)4(Cy，Si1-y)6，且0.10≤x≤0.55，0.15≤y≤0.40。大量研究揭示上述微裂纹归因于导致其中热应力的三硅化五钼特殊的热弹性属性。本发明特别基于以下认识使用的材料的热弹性属性应改善，其中的热应力可通过建议具有至少基本上各向同性的热膨胀系数的材料来防止，也就是热膨胀系数在所用材料的晶体结构的所有晶体学方向上展示处相似的数值。当Y由从元素Mo、W和Ta中多于两个选择的混合物组成时，本发明的材料的必要属性被保留。根据本发明，特别是YpSi3Xq，其中Y从Mo、W和Ta中选择，X从B、Al、N或者C中选择，且4≤p≤5，0＜q≤1，更特别的是Mo6(Six，Mo1-x)4(Cy，Si1-y)6，且0.10≤x≤0.55，0.15≤y≤0.40，看来具有几乎各向同性热膨胀系数，同时保留对放电容器热膨胀的紧密响应。另一优势在于这些材料大致为单相。它同时满足其它要求抵抗灯的可电离填充物，尤其是卤化物(也就是它们不会受到卤化物或者由其形成的卤素的侵袭，或者与卤化物或者由其形成的卤素起反应)，能经受灯的热加工和工作条件，温度稳定地高达2000℃，能与电极连接，具有足够的导电性以排除电损失。
在根据本发明的放电灯的一个优选实施例中，第二导电体也至少基本上包括具有至少基本上各向同性的热膨胀系数的材料，所述材料优选的组成是Mo6(Six，Mo1-x)4(Cy，Si1-y)6，且0.10≤x≤0.55，0.15≤y≤0.40。这简化了灯的制造，因为同样的部件用于两个导电体。如之前指出的，这些材料理想地满足热稳定和化学稳定、以及具有各向同性热膨胀系数的要求。
在根据本发明的放电灯的另一个优选实施例中，所述材料在灯的制造温度下与放电容器的陶瓷放材料粘附在一起。因为下面的原因这允许非常紧凑的灯结构。在引用的专利文献中描述的现有技术中的灯利用密封化合物在导电体周围密封陶瓷放电容器。因为密封化合物对灯的高温(工作温度)敏感，所以密封化合物尽可能远离放电容器的中间部分涂抹，也就是在突出插头(也就是伸长的端部部分)的自由端处，其通过烧结连接放电容器的中间部分。所述突出插头的使用从灯设计和工作的角度来看同样具有一些缺陷。所述插头起到冷却肋的作用，因而在灯的工作过程中影响放电容器中的工作温度，从而对灯的设计强加了限制。此外，毛细管被引入到所述突出插头中，填充物将渗入灯的所述部分中，这导致灯的色彩不稳定。在该优选实施例中，声称的材料YpSi3Xq，其中Y从Mo、W和Ta中选择，X从B、Al、N或者C中选择，且4≤p≤5，0＜q≤1，大致为单相，在制造温度下与陶瓷放电容器一起烧结，所述温度在1500和2000℃之间变化。因而排除使用单独的密封化合物，也避免使用作为放电容器一部分的突出插头。在优选实施例中，放电容器的陶瓷材料的热膨胀和导电体材料的热膨胀紧密匹配带来完全优势。该优选实施例使非常紧凑的灯结构能够实现，同时消除上述现有技术中的缺陷。
在根据本发明的放电灯的另一个优选实施例中，第一和第二导电体各自从密封化合物延伸到放电容器的外部，所述密封化合物以不透气的方式在导电体的周围密封放电容器，以及放电容器具有突出的插头，各自的导电体被封闭在各自的插头中，所述插头各自具有自由端，密封化合物在自由端处通过粘附密封放电容器。
现在参考附图将更详细地解释本发明，其中
图1以图显示根据本发明的高压放电灯；图2以横截面显示图1的灯的放电容器的可作为选择的封闭结构，以及图3显示图1的灯的放电容器的另一个可作为选择的封闭结构。
图1显示根据本发明的放电灯，其设置有由多晶铝氧化物制造的管状、透光的、陶瓷放电容器1，第一和第二导电体2、3。所述导体2、3彼此相对地进入放电容器1，各自支撑放电容器1中出现的钨电极4、5，所述钨电极与各自的导电体2、3焊接。陶瓷密封化合物在熔化工序中由30％重量的铝氧化物、40％重量的硅氧化物和30％重量的镝氧化物形成，其以不透气的方式密封导电体2、3。放电容器1具有可电离填充物，其包括作为稀有气体的氩和作为金属卤化物的钠、铊和镝碘化物的混合物。
第一和第二导电体2、3各自具有位于放电容器1内部的第一耐卤化部分21、31，其从密封化合物6延伸到放电容器1的外部，以及与第一部分21、31焊接的第二部分22、32。导电体2、3的第二部分22、32由铌组成，完全合并到放电容器1内部的密封化合物6中。根据本发明，第一和第二导电体2、3的第一部分21、32由具有各向同性热膨胀系数的材料组成，所述材料优选为YpSi3Xq，其中Y从Mo、W和Ta中选择，X从B、Al、N或者C中选择，且4≤p≤5，0＜q≤1，更为优选的组成是Mo6(Six，Mo1-x)4(Cy，Si1-y)6，且0.10≤x≤0.55，0.15≤y≤0.40，所述材料大致为单相。在可作为选择的实施例中，导电体2、3都由根据本发明的一种材料以整件的方式制造。因此，避免使用第二部分22、32的铌，这导致灯结构有利的简化，从而使灯的制造过程更简单。这是可能的，因为YpSi3Xq具有的热膨胀系数紧密匹配容器1的陶瓷材料的热膨胀系数，其中Y从Mo、W和Ta中选择，X从B、Al、N或者C中选择，且4≤p≤5，0＜q≤1。
放电容器1具有窄端部分或者突出的插头11、12，各自的导电体2、3被封闭在各自的插头中。插头11、12各自具有自由端111、121，密封化合物6在自由端处密封放电容器1。放电容器1的中间部分10通过陶瓷盘13与插头11、12烧结连接。放电容器1设置有外套7，其以不透气的方式密封，被抽空或者填充惰性气体以便保护导电体2、3的铌的第二部分22、32。外套7支撑灯帽8。
图2示意性显示根据另一个优选实施例的管状、透光的、陶瓷放电容器1的一个端部，其中获得非常紧凑的灯结构。放电容器1中出现的钨电极5与第一导电体2连接(优选为焊接)。所述第一导电体2在灯的制造温度下与陶瓷放电容器1的材料一起烧结，所述温度在1500和2000℃之间变化，不需要使用单独的密封化合物，这与图1所示的灯相反。导电体2由与规定用于图1的第一导电体2的相同材料组成。图2的第一导电体2形成陶瓷放电容器1的端壁。可作为选择的，如图3所示，导电体2形成电极5的延伸，其延伸通过放电容器1的陶瓷盘13。陶瓷放电容器的另一端部(图2和3中未显示)具有相同的结构。
本发明并不局限于附图中所示的形式，而是包括落入后附权利要求书的范围内的其它实施例。
权利要求
1.一种放电灯，包括透光的陶瓷放电容器(1)；第一和第二导电体(2，3)，其进入放电容器(1)，各自支撑放电容器(1)中的电极(4，5)；可电离填充物，其包括放电容器(1)中的稀有气体和金属卤化物；至少放电容器(1)内部的第一导电体(2)是耐卤化的，其特征在于，第一导电体(2)至少基本上包括具有至少基本上各向同性的热膨胀系数的材料。
2.如权利要求1所述的放电灯，其特征在于，所述材料从YpSi3Xq组中选择，其中Y从Mo、W和Ta中选择，X从B、Al、N或者C中选择，且4≤p≤5，0＜q≤1。
3.如权利要求2所述的放电灯，其特征在于，所述材料的组成是Mo6(Six，Mo1-x)4(Cy，Si1-y)6，且0.10≤x≤0.55，0.15≤y≤0.40。
4.如权利要求1、2或3所述的放电灯，其特征在于，第二导电体(3)也至少基本上包括具有至少基本上各向同性的热膨胀系数的材料。
5.如权利要求4所述的放电灯，其特征在于，所述材料的组成是Mo6(Six，Mo1-x)4(Cy，Si1-y)6，且0.10≤x≤055，0.15≤y≤0.40。
6.如在前权利要求1-5中任一项所述的放电灯，其特征在于，所述材料在灯的制造温度下与放电容器(1)的陶瓷放材料一起烧结。
7.如在前权利要求1-5中任一项所述的放电灯，其特征在于，第一和第二导电体(2，3)各自从密封化合物(6)延伸到放电容器(1)的外部，所述密封化合物以不透气的方式在导电体(2，3)的周围密封放电容器(1)，以及其中放电容器(1)具有突出的插头(11，12)，各自的导电体(2，3)被封闭在各自的插头中，所述插头(11，12)各自具有自由端(111，121)，密封化合物(6)在自由端处密封放电容器(1)。
全文摘要
一种放电灯包括透光的陶瓷放电容器(1)；第一和第二导电体(2，3)，其进入放电容器(1)，各自支撑放电容器(1)中的电极(4，5)；可电离填充物，其包括放电容器(1)中的稀有气体和金属卤化物；至少放电容器(1)内部的第一导电体(2)是耐卤化的，其特征在于，第一导电体(2)至少基本上包括具有至少基本上各向同性的热膨胀系数的材料，所述材料优选地从Y
文档编号H01J9/32GK1860583SQ200480018556
公开日2006年11月8日 申请日期2004年6月28日 优先权日2003年6月30日
发明者G·尼尤兰德, J·F·M·西勒斯森, H·A·M·范哈 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司