陶瓷灯及其制造方法

专利名称：陶瓷灯及其制造方法
技术领域：
本发明通常涉及发光系统领域，并且更具体地，涉及高强度放电灯。
技术背景高强度放电灯通常包括电弧灯管、靠着并且进入电弧灯管的相对端密封 的端塞、延伸通过相对的端塞的引线、耦合至电弧灯管内对应的引线的电弧 电极尖端、和在所述各种元件之间的一或多个密封材料。这些灯元件典型地由不同材料制成，从而使得灯能够承受某些工作条件，例如高温(例如900 。C至1200°C ),高压(例如15psi至6000psi )、和灯内的腐蚀性4参杂材料(例 如卣化物)。不幸的是，这些不同的材料具有不同的热膨胀系数(CTE),这 可以导致在灯的工作期间的热应力和裂纹。例如，由于引线、端塞和/或电弧 灯管、和密封材料的不同的热膨胀系数，引线和端塞和/或电弧灯管之间的接 合可以易于受到热应力和裂紋的影响。因而，需要具有与电弧灯和/或端塞匹配的相对接近的热膨胀系数的的导 电独和抗腐蚀的引线系统。发明内容在某些实施例中，本技术提供了一种灯，所述灯具有陶瓷电弧包封、耦 合至陶资电弧包封并且延伸穿过陶究电弧包封中的开口的端部结构，其中端 部结构包括与陶瓷电弧包封的内腔联通的通路。灯还包括延伸通过通路并且 与通路密封的钼-铼电极引线，其中钼-铼电极引线包括钼-铼合金。此外， 灯包括耦合至内腔之内的电极引线的电弧电极尖端。在另一实施例中，本技术提供了一种系统，所述系统具有发光装置。发 光装置包括具有内部的陶瓷电弧包封、布置在陶瓷电弧包封内的掺杂材料， 其中掺杂材料包括腐蚀性材料。发光装置还包括耦合至陶瓷电弧包封并且延 伸穿过陶资电弧包封的开口端的端部结构，其中端部结构包括与内部联通的 中空支柱、至少部分延伸通过中空支柱的电极引线，其中电极引线包括钼-铼合金，和耦合至线圈组件的电弧电极尖端。在又一实施例中，本技术提供了一种制造灯的方法。所述方法包括耦合 端部结构至陶资电弧包封并且延伸穿过陶乾电弧包封的开口端，在延伸穿过 端部结构的通路内布置钼-铼合金电极引线，其中钼-铼合金电极引线包括 钼_铼合金。所述方法还包括将钼-铼合金引线密封到通路。在又一实施例中，本技术提供了一种操作灯的方法。所述方法包括通过 耦合至陶瓷电弧包封内的电极尖端的钼-铼电极引线而减小闺化物侵袭和 热 - 机械应力，其中钼-铼合金电极引线包括钼-铼合金。


当参考附图阅读下列详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面、和优点将变得更好地理解，其中相似的参考标号通篇指示相似的部件，其中图1是根据本技术实施例的典型灯的截面透视图，所述灯具有陶瓷电弧 包封、耦合至陶瓷电弧包封并且延伸穿过在陶瓷电弧包封的相对端的陶瓷电 弧包封的开口的端部结构，并且具有通路和钼-铼电极引线，所述钼-铼电极引线延伸穿过通路并且与所述通路密封；图2-4是根据本技术实施例的替代灯的截面图，所述替代灯具有陶瓷 电弧包封、耦合至陶瓷电弧包封并且延伸穿过在陶瓷电弧包封的相对端的陶 瓷电弧包封的开口的端部结构，并且具有通路和钼-铼电极引线，所述钼-铼电极引线延伸穿过通路并且与所述通路密封；图5和6是示出根据本技术的实施例的灯中所使用的替代端部结构的截 面图；图7是示出图1-2的灯的替代实施例的截面图，所述灯具有通过扩散 结合至陶瓷电弧包封的对接的端部结构；图8是示出根据本技术实施例的灯的截面图，所述灯具有在各个端部结 构内收缩固定的电极引线；图9 - 12是根据本技术实施例的在图2中所示出的灯的截面图，进一步 示出了灯的掺杂方法的某些方面；图13是示出根据本技术某些实施例的灯的典型制造方法的流程图；图14是根据本技术某些实施例的反射灯组件的截面图，例如汽车头灯， 具有布置在反射外罩中的陶瓷灯；图15是根据本技术某些实施例的具有陶瓷灯的视频投影系统的透视图；并且图16是根据本技术某些实施例的车辆的透视图，例如具有陶瓷灯的汽车。
具体实施方式
本技术的实施例提供了采用钼-铼电极引线的灯，改善了灯的性能和机 械稳定性。有利地，钼-铼电极引线提供了在陶瓷电弧包封内减小了的热-机械应力，至少部分归因于钼-铼电极引线和陶瓷电弧包封之间的热膨胀系 数的匹配的改善。此外，钼-铼电极引线提供了减小了的卣化物侵袭，这归因于其对于在陶瓷电弧包封中采用的掺杂材料(例如金属卤化物)的普遍的 化学抵抗力。此外，本技术的灯通过采用较短的密封玻璃长度来结合电极引 线至端部结构而有助于密封工艺。上述引入的特征将在下面参考本技术的几 个典型实施例的附图而详细描述。然而，公开的特征的各种组合和变化也在 本技术的范围之内。图1是示出根据本技术某些方面的内部特征的典型灯10的截面透视图。 图2是图1的灯IO的截面侧视图。如图1和2所示，灯10包括中空本体的 气密地密封的组件或电弧包封组件12。如同在下面将进一步详细讨论的，电 弧包封组件12包括陶瓷电弧包封14。在某些实施例中，陶瓷电弧包封14 由石英、钇铝石榴石、镱铝石榴石、微晶粒多晶氧化铝、多晶氧化铝、蓝宝 石、和氧化钇制成。电弧包封组件12的其它元件可以由传统的灯材料，例 如多晶氧化铝(PCA)形成。此外，在示出的实施例中，端部结构16耦合至并且延伸穿过陶瓷电弧 包封14的相对端20和22的开口 。换而言之，端部结构16和18通常覆盖 并且封闭陶覺电弧包封14的相对端20和22。此外，如所示，端部结构16 和18可以通过采用密封材料或密封剂21和23密封至陶瓷电弧包封14。在 一些实施例中，这些密封材料可以包括密封玻璃、例如铝酸钙、氧化镝-氧 化铝-氧化硅、氧化镁-氧化铝-氧化硅、和氧化钇-氧化钙-氧化铝。其 它潜在的非玻璃密封材料包括铌基黄铜。应当理解，用于前述结合的密封材 料21和23具有至少根据用于各种灯元件，例如电弧包封14和端部结构16
和18的材料类型的特性。例如，灯IO的一些实施例由与多晶氧化铝(PCA) 端部结构16和18结合的蓝宝石管状电弧包封14形成。在另外的实例中， 灯10的一些实施例由与金属陶瓷端部结构16和18结合的YAG管状电弧包 封14形成，其具有与氧化铝(PCA)相似的热膨胀系数(CTE)。密封材料 21和23通常具有一 CTE从而控制电弧包封14和端部结构16和18之间的 各个界面的应力，例如各个PAC/蓝宝石密封界面的应力。例如，密封材料 21和23可以包括铌基黄铜或密封玻璃，其使冷却时产生的拉应力最小化， 例如具有是PCA和边界定生长蓝宝石的a轴或径向值的平均值的热膨胀系 数值。在某些实施例中，施加局部加热至密封材料21和23,以便控制密封 材料例如密封玻璃的局部微结构的发展。在其它实施例中，端部结构16和18可以通过材料扩散而扩散结合至电 弧包封14的相对端20和22而不使用任何密封材料。例如，局部加热(例 如激光)可以施加至端部结构16和18与相对端20和22之间的界面从而将 材料结合在一起，由此形成气密性的密封。此外，在端部结构16和18包括 陶瓷部件的某些实施例中，端部结构16和18与电弧包封14可以共烧结在 一起。此外，在某些实施例中，端部结构16和18包括具有进入突起通路内的 开口的平结构24和26,例如与陶乾电弧包封14的内腔32联通的中空支柱 或通路28和30。此外，在某些实施例中，掺杂材料布置于内腔32内。在示 出的实施例中，中空支柱28和30还可以用作掺杂灯管，从而在陶瓷电弧包 封14的内腔32内引入掺杂材料。在某些实施例中，掺杂材料是不含水银的， 换而言之，掺杂材料包括没有水银的一或多种材料。在某些实施例中，掺杂 材料包括稀有气体、或金属、或金属囟化物、或其组合。在这些实施例中， 稀有气体可以包括氩、或氙、或氪、或其组合。此外，在这些实施例中，金 属可以包4舌水4艮、或4告、或4太、或《合、或4家、或铝、或《弟、或铟、或4者、或 4易、或4臬、或4美、或4失、或4古、或4各、或铟、或铜、或钙、或4里、或《色、或 钾、或钇、或钽、或铊、或镧、或铈、或镨、或钕、或衫、或铕、或钇、或 钇、或4戈、或镝、或4大、或4斗、或4丢、或4鲁、或4元、或镱、或其组合。在一 些实施例中，掺杂材料包括稀有气体和水银。在其它的实施例中，掺杂材料 包括卣化物，例如溴化物、或稀土金属卣化物。在这些实施例中，掺杂材料 包括卣化物、或金属卣化物、或水银、或钠、或碘化钠、或碘化铊、或碘化
镝、碘化钬、碘化铥、或惰性气体、或氩、或氪、或氙、或其组合。在一些 实施例中，掺杂材料是腐蚀性的。因而，在这些实施例中，期望由对腐蚀性 掺杂材料具有抵抗力的材料制成的端部结构。在一些这些实施例中，端部结 构16和18由各种陶瓷和其它合适的材料制成，例如氧化锆稳定金属陶瓷、 氧化铝-鴒，或取决于应用的其它导电或非导电材料。在某些实施例中，电弧包封14可以包括各种不同几何形状的结构，例如中空圓柱、或中空椭圓形、或中空球形、或灯泡形、或矩形灯、或其它合适的中空透明体。此外，如同在下面详细描述的，端部结构16和18可以具 有各种几何形状，例如至少部分延伸进入陶瓷电弧包封14的塞形几何形状 或至少部分包裹电弧包封14的相对端20和22的边缘的帽形几何形状。在 其它实施例中，端部结构16和18可以具有基本平的接触面，所述平接触面 对接相对端20和22而没有延伸进入内部或包裹电弧包封组件12(例如电弧 灯管)的外部。此外，示出的电弧包封组件12包括延伸穿过通路24和26并且通过使 用密封玻璃38和40与通路24和26密封的钼-铼电极引线34和36。在操 作中，电极引线帮助从电源供电至电极尖端42和44，从而产生电极尖端42 和44之间的电弧。应当理解，期望具有密封玻璃38和40与在中空支柱28 和30和电极引线34和36内所使用的材料之间的热匹配。在一些实施例中， 密封玻璃38和40可以包括下列材料，例如铝酸钙、氧化镝-氧化铝-氧化 硅、氧化镁-氧化铝-氧化硅、和氧化钇-氧化硅-氧化铝。有利地，密封 材料38和40的长度39和41，如图2所示，可以根据在中空支柱28和30 以及电极引线34和36中所使用的材料而变化，从而改善三种元件之间的热 匹配。此外，在某些实施例中，在电极引线34中采用的钼-铼合金包括大约 35重量百分比至55重量百分比的铼。在一些实施例中，钼-铼合金包括大 约40重量百分比至大约48重量百分比的铼。应当理解，因为由这些灯的高 温和高压工作所引起的工作限制，这些灯的各种部件由不同类型的材料制 成。就基本由CTE(热膨胀系数)的失配导致的热应力和裂紋的可能性而言， 期望提供具有可比的热膨胀系数的电极引线34和36和电弧包封14，从而减 小热应力和裂紋的可能性。因而，在一些这些实施例中，钼-铼合金具有在 从大约5.5 x 1CT6/K至大约7 x IO力K的范围内变化的热膨胀系数。在这些实
施例中，陶瓷电弧包封14具有从大约7.5x 1(T6/K至大约9x 1(T6/K的范围 内变化的热膨胀系数。在一实施例中，钼-铼合金具有在从大约6xlcrVK 至大约7x 10—6/K的范围内变化的热膨胀系数。另外，在电极引线34和36 中所使用的钼-铼合金通常对于腐蚀性的掺杂材料(例如金属卤化物)有抵 抗力。此外，在这些实施例中，电极引线34和36具有在从百分之0.1至大 约百分之3.0范围的延展性。应当理解，在引线系统内的延展性的高数值减 ,j、 了例如在电极引线34和36的弯曲期间断裂或产生裂紋的可能性。此外， 期望具有密封材料34和36以及电极引线34和36与陶瓷电弧包封14之间 的基本接近的热膨胀系数匹配，从而使在密封灯和后续的操作期间可以产生 的热应力最小化。此外，电极尖端42和44可以包括外罩，例如外罩46和48。应当理角罕， 这些外罩46和48有时起热沉的作用并且乂人电极尖端42和44吸热并且将热 量fA发至环境中。在一些实施例中，电极尖端42和44和/或外罩46和48 可以包括鴒、或鴒合金、或铼、或铼合金、或钽、或钽合金，或其组合。在图3中所示出的替代实施例中，灯50采用布置在电弧包封组件52内 的替代引线系统，所述电弧包封组件52具有陶瓷电弧包封14和耦合至陶瓷 电弧包封14的相对端20和22的端部结构16和18。如所示，端部结构16 和18包括具有延伸至突起通路的开口的平结构24和26，突起通路比如为与 内腔32联通的中空支柱28和30。此外，电弧包封组件52包括电极引线54 和56，所述电极引线54和56延伸穿过通i 各24和26并且通过l吏用密封玻璃 58和60与通路24和26密封。在示出的实施例中，电极引线54包括柄，例 如心轴62，心轴62具有在心轴62的周围缠绕并且沿心轴62的长度的线圈 外罩64。相似地，布置得相对于电极引线54的电极引线56包括柄，例如心 轴66,心轴66具有在心轴66的周围缠绕并且沿心轴66的长度的线圈外罩 68。应当理解，心轴62和66以及外罩64和68的尺寸对应于通路28和30 的尺寸而调整。例如，在一些实施例中，心轴62和66的直径可以是大约 0.4mm并且外罩64和/或68的直径可以是大约0.125mm。相似地，对于具 备具有相对大直径的通^各28和30的灯，心轴62和66的直径可以是大约 0.50mm并且外罩64和/或68的直径可以是大约0.175mm。相似地，对于具 备具有更大直径的通^各28和30的灯，心轴62和66的直径可以是大约 0.90mm并且外罩64和/或68的直径可以是大约0.3mm。但是，其它的尺寸
也在公开的实施例的范围之内。此外，在一些实施例中，心轴62和66由第 一钼-铼合金形成并且线圈 外罩64和68由第二钼-铼合金形成，第二钼-铼合金可以与心轴的第一钼 -铼合金相同或不同。因而，在一些这些实施例中，钼-铼合金包括大约35 重量百分比至大约55重量百分比的铼。此外，在这些实施例中，外罩64和 68可以由钼、或钼合金、或第二钼-铼合金、或鴒、或其组合形成。在一些 实施例中，心轴和外罩可以由基本相似的钼-铼合金制成。应当理解，外罩 64和68有助于在密封玻璃58和60与电极引线54和56接触的点上通过心 轴62和66承受的应力的分布，由此显著地减小了由应力所引起的心轴内的 裂紋或结构缺陷的可能性。此外，密封玻璃58和60可以具有长度59和61, 所述长度可以根据心轴或线圈外罩的成分而变化。此外，如所示，布置在内 腔32内的两个电极引线54和56的端部耦合至电极尖端70和72。如同参考 图1所述，电极尖端70和72还可以包括外罩74和76，例如布置在电极尖 端周围的镇外罩。参考图4,下面示出和描述了图1的灯的替代实施例的截面图。如图2 和3的实施例，当前考虑的实施例包括具有结合至电弧包封组件80内的替 代引线系统的灯78，电弧包封组件80包括陶瓷电弧包封14和耦合至陶瓷电 弧包封14的相对端20和22的端部结构16和18。此外，端部结构16和18 包括具有延伸进入突起通路的平结构24和26，例如与内腔32联通的中空支 柱28和30。在示出的实施例中，电极引线82和84布置在中空支柱28和 30内，并且包括分别具有耦合至线圈组件的柄的二元件结构。例如，在示出 的实施例中，电极引线82包括耦合至线圏组件88的柄86,线圈组件88包 括具有在心轴90的周围缠绕并且沿心轴90的长度的线圏外罩92的心轴90。 相似地，电极引线84包括耦合至线圈组件96的柄94，线圈组件96包括具 有在心轴98的周围缠绕并且沿心轴98的长度的线圈外罩100的心轴98。在某些实施例中，柄86和94以及线圈组件88和96可以包括钼-4来合 金。在这些实施例中，钼-铼合金包括大约35重量百分比至大约55重量百 分比的铼。在替代实施例中，线圈外罩92和100可以由钼、或钼合金、或 第二钼-铼合金，或鴒、或其组合制成。此外，灯78包括耦合至电极引线82和84的电极尖端99和101。在示 出的实施例中，电极尖端99和101可以包括外罩，例如外罩103和105。应
当理解，这些外罩103和105有时起热沉的作用，以便吸收来自电极尖端的热量并且将热量散发至环境中。在一些实施例中，电极尖端99和101和/或 外罩103和105可以包括钨、或钨合金、或铼、或铼合金、或钽、或钽合金、 或其组合。此外，在当前考虑的实施例中，密封玻璃102和104将电极引线82和 84结合至中空支柱28和30。尽管在示出的实施例中，密封玻璃102和104 位于柄86和94上，但是应当理解，作为替代，密封玻璃102和104可以位 于线圈组件88和96上。应当理解，在密封玻璃102和104位于线圈组件88 和96上时，由于在心轴上的线圏外罩的存在，可以再分布否则原本被心轴 90和98所承受的应力，由此，显著地减小了由应力引起的心轴内的裂紋或 结构缺陷的可能性。此外，密封玻璃102和104可以具有长度106和108， 所述长度可以根据心轴、线圈外罩、或柄的成分而变化。此外，图5和6示出了在图1中所示出的端部结构16和18的替代实施 例。在图5中示出的替代实施例中，如下示出和描述了采用二塞形端部结构 112和114的典型灯110的截面图。在示出的实施例中，灯110采用陶瓷电 弧包封14、插入陶瓷电弧包封14的相对端20和22内的端部结构112和114。 此外，在示出的实施例中，塞形端部结构112和114可以包括中空支柱或通 路116和118，中空支柱和通路116和118容纳例如电极引线34和36的电 极引线。在示出的实施例中，电极引线34和36通过采用密封玻璃115和119 而耦合至通路116和118。如所示，端部结构112和114通过采用布置在包 封14的相对端20和22与端部结构112和114之间的密封材料120和122 而气密地密封于陶瓷电弧包封14。如所示，密封材料120和122的密封界面 沿相对端20和22延伸并且进入电弧包封14的内表面。在图6中示出的另一替代实施例中，在下面示出和描述了具有陶瓷电弧 包封14的灯123的截面图。在示出的实施例中，灯123包括耦合至陶瓷电 弧包封14的相对端20和22的帽形端部结构124和126。此外，端部结构 124和126包括从帽形端部结构126和128突起并且容纳例如电极引线34 和36的电极引线的中空支柱或通路132和134。此外，电极引线34和36 通过密封玻璃136和138而耦合至通路132和134。如所示，端部结构124 和126通过采用布置在包封14和端部结构124和126之间的密封材料140 和142而密封于陶瓷电弧包封14。如所示，密封材料140和142的密封界面
沿相对端20和22延伸并且进入电弧包封14的密封表面。应当理解，在图5 和6中所示出的实施例中，在本技术的替代实施例中，图1-4的电极引线 可以装配至通^各116和118和/或通^各132和134内。在另一替代实施例中，图7示出了结合了图1和2的灯的某些特征，并 且还包括元件之间独特的密封的灯144的截面图。在示出的实施例中，灯144 包括具有相对端20和22的陶瓷电弧包封14。如所示，相对端20和22在接 点150和152上对接到端部结构146和148而没有密封材料。例如，对接接 点150和152可以通过扩散结合或相邻电弧包封14和端部结构146和148 的材料的共烧结而实现。此外，对接接点150和152可以通过在这些元件之 间的界面附近施加局部的热(例如激光光束)而被促进。图8是在图1中所示出的灯的替代实施例的截面图。在示出的实施例中， 灯154包4舌具有具备相对端160和162的包封158的电弧包封组件156。此 外，灯154包括内腔157和插入陶瓷电弧包封156的相^t端160和162的端 部结构164和166。灯154还包括耦合至各个电极尖端171和172的电极引 线168和170。在一些实施例中，电极引线168和170可以#皮缩配入各个端 部结构164和166。例如，电极引线168和170可以在4妄点175和177通过 烧结结合电极引线168和170进入端部结构164和166而缩配入引线插座174 和176内。此外，根据本技术的实施例，灯154包括从端部结构166中的掺杂通路 180分解的插入构件178。应当理解，灯154通过摻杂通路180贯注掺杂材 料。如上参考图l所述，在一些实施例中，掺杂材料包括稀有气体和水银。 在其它的实施例中，掺杂材料包括卣化物，例如溴化物，或稀土金属卣化物。 在一些实施例中，掺杂材料可以是没有水银的。掺杂通路180通过插入构件 178而随后被密封。例如，插入构件178可以通过密封材料、扩散结合(例 如使用局部加热)、或其它恰当的密封技术而被密封。在一些实施例中，插 入构件178包括材料，例如具有基本相似或相同于端部结构166的热膨胀系 数的金属陶瓷。如所示，端部结构164和166通过密封材料182和184而气密地密封于 陶瓷电弧包封158。如上所述，用于前述结合的密封材料182和184具有至 少部分根据用于各种灯元件的材料类型的特征，灯元件例如电弧包封158和 端部结构164和166。在替代实施例中，端部结构164和166可以使用或不
使用密封材料而对接至陶瓷电弧包封158。虽然图8的示出的实施例采用了相似于在图2中所示出的电极引线，但 是应当理解，在图3和4中所示出的图2的电极引线的替代实施例也可以在 灯158中采用。相似地，才艮据应用，在替代的实施例中，端部结构164和166 可以相似于图5和6的端部结构。图9- 12是根据本技术实施例的图2的电弧包封组件12的截面侧视图， 进一步示出了材料掺杂和密封工艺。应当理解，示出的工艺也可以应用于其 它形式的电弧包封组件，例如在图3-8中所示出的组件。在图9所示出的 实施例中，电弧包封组件12具有两个通^各28和30，通i 各28和30容纳电籾^ 引线34和36。这些通路28和30，在图9所示出的实施例中，还起掺杂灯 管的作用。如所示，两个通路30之一在另一通路28之前被密封，使得另一 通路28可以用于将掺杂材料注入到电弧包封组件12中。 一旦通路30被密 封，则电弧包封组件12可以耦合至一或多个处理系统以便将希望的掺杂材 料提供至电弧包封组件12之内。在图10所示出的实施例中，处理系统186运4亍，以便抽空当前在电弧 包封14内的物质189，如由箭头187和188所指示。例如，管道可以连接在 处理系统186和掺杂通路28之间。 一旦电弧包封组件12如图10所示被抽 空时，处理系统186进行从而将一或多种掺杂材料190注入电弧包封14，如 图11中所示出的箭头192和193所示。例如，掺杂材料190可以包括稀有 气体、水银、卣化物等。此外，掺杂材料190可以以气体、液体、或例如掺杂片的固体的形式被 注入于电弧包封14内。当希望的掺杂材料190注入电弧包封14内之后，本 技术进行从而封闭通路28，如图12中所示。另外，局部加热，例如激光， 可以施加至气密密封38 /人而改善通^各28的结合和封闭性。现在参考图13,该图示出了参考图1 - 8的上述制造灯和系统的典型工 艺194。如所示，工艺194始于耦合端部结构至陶瓷电弧包封并且延伸穿过 陶资电弧包封(方框198)。在方框200,线圏组件布置在延伸穿过端部结构 的通路内的心轴周围，其中线圈和心轴均包括钼-铼合金。此外，在方框202， 掺杂通路通过釆用上述密封材料而密封。图14-16是采用本技术的灯的典型系统，例如上面参考图1-8示出和 描述的实施例。在某些实施例中，本技术的灯可以被应用于进一步包括壳体
的系统内。在一些实施例中，壳体包括至少部分包围陶瓷电弧包封的反射外 罩。此外，壳体还包括电耦合至电极引线的镇流器221。应当理解，镇流器221配置得对灯施加启动电压并且建立电流或电极尖端之间的电弧。 一旦灯 工作，镇流器还可以用于调节施加于电极引线的电流。图14示出了根据本 技术各个方面的具有容纳电弧包封组件208的包封206的反射灯组件204的 实施例。应当理解，在替代实施例中，电弧组件208可以被任何图1-8的 电弧组件所替代。此外，包封206包括反射曲面210、中心后通路或安装颈 212、和前光开口214。如所示，电弧包封组件208安装在安装颈212内，使 得光线216从组件208向外指向通常弯曲的反射表面210。然后曲面210将 光线216向前向前光开口 214转向，如箭头218所示。在前光线开口 214, 示出的反射灯组件208还包括透明或半透明的盖220，盖220可以是平或透 镜形的结构以便聚焦和定向来自电弧包封组件208的光线。此外，盖220可 以包括彩色，例如红、蓝、绿、或其组合。在某些实施例中，反射灯组件204可以结合或适用于各种应用，例如运 输系统、视频系统、通用目的照明应用(例如室外照明系统)等。例如，图 15示出了包括在图14中示出的反射灯组件204的视频投影系统222的实施 例。在进一步的实例中，图16示出了车辆224,例如具有根据本发明某些实 施例的一对反射灯组件204的汽车。尽管在此示出和描述了本发明的某些特征，但是本领域的技术人员可以 进行许多改进和变更。因而，应当理解所附权利要求旨在覆盖落在本发明的 真实精神的范围内所有这样的改进和变更。
权利要求
1.一种灯，包括陶瓷电弧包封；耦合至所述陶瓷电弧包封并且延伸穿过所述陶瓷电弧包封的开口的端部结构，其中所述端部结构包括与所述陶瓷包封的内腔联通的通路；延伸穿过所述通路并且与所述通路密封的钼-铼电极引线，其中所述钼-铼电极引线包括钼-铼合金；和耦合至所述内腔内部的电极的电弧电极。
2. 根据权利要求1的灯，其中所述钼-铼合金包括大约35重量百分比 至大约55重量百分比的铼。
3. 根据权利要求1的灯，其中所述钼-铼合金具有从大约5.5 x 1(T6/K 至大约7 x 10-6/K范围的热膨胀系数。
4. 根据权利要求1的灯，其中所述电极引线具有从大约百分之O.l至大 约百分之3.0范围的延展性。
5. 根据权利要求l的灯，其中所述电极引线包括 包括第一钼-铼合金的心轴；和围绕所述心轴的周边缠绕并且沿所述心轴的长度延伸的线圈，其中所述 线圏包括钼、或钼合金、或第二钼-铼合金、或鸽、或其组合。
6. 根据权利要求5的灯，其中所述第一和第二钼-铼合金分别包括大 约35重量百分比至大约55重量百分比的铼。
7. 根据权利要求5的灯，其中所述第一和第二钼-铼合金分别具有从 大约5.5 x io-6/K至大约7 x 10-6/K范围的热膨胀系数。
8. 根据权利要求l的灯，其中所述钼-铼合金电极引线包括 包括第三钼-铼合金的柄；耦合至所述柄的线圈组件，其中所述线圈组件包括 包括第四钼-铼合金的心轴；和围绕所述心轴的周边缠绕并且沿所述心轴的长度延伸的线圈，其中所述 线圈包括第五钼-铼合金。
9. 根据权利要求8的灯，其中所述第三、第四和第五钼-铼合金分别 包括大约35重量百分比至大约55重量百分比的铼。
10. 根据权利要求l的灯，还包括布置在所述电弧电极尖端的外罩，其 中所述外罩包括鴒、或鴒合金、或铼、或铼合金、或钽、或钽合金或其组合。
11. 根据权利要求l的灯，包括布置在内腔之内的掺杂材料，其中所述 掺杂材料包括卣化物、或囟化金属、或两者。
12. 根据权利要求l的灯，其中所述掺杂材料是无水银的。
13. 根据权利要求l的灯，包括布置在内腔之内的腐蚀性掺杂材料，其 中所述钼-铼合金抗所述腐蚀性掺杂材料。
14. 根据权利要求l的灯，包括从端部结构向外延伸的并且与所述通路联通的中空构件，其中所述电极引线至少部分穿过所述中空构件而延伸。
15. 根据权利要求14的灯，其中所述中空构件和电极引线气密地相互 密封。
16. 根据权利要求14的灯，其中所述中空构件和端部结构包括陶毫材料。
17. 根据权利要求14的灯，其中所述端部结构包括陶瓷材料并且所述 中空构件包括第六钼-铼合金。
18. —种系统，包括 发光装置，包括具有内部的陶覺电弧包封；布置在所述陶瓷电弧包封之内的掺杂材料，其中所述掺杂材料包括腐蚀 性材料；耦合至所述陶瓷电弧包封并且穿过所述陶瓷电弧包封的开口端延伸的 端部结构，其中所述端部结构包括与所述内部联通的中空支柱；至少部分穿过所述中空支柱的电极引线，其中所述电极引线包括钼-铼A令-口正，耦合至所述电极引线的电弧电极尖端； 外壳，包括至少部分包围所述陶瓷电弧包封的反射外罩；和 电耦合至所述电极引线的镇流器。
19. 根据权利要求18的系统，其中所述电极引线包括 包括第一钼-铼合金的心轴；和围绕所述心轴的周边缠绕并且沿心轴的长度延伸的线圈，其中所述线圈 包括钼、或钼合金、或第二钼-铼焊接、或钨、或其组合。
20. 根据权利要求17的系统，包括具有所述发光装置的车辆。
21. 根据权利要求17的系统，包括具有所述发光装置的视频投影机。
22. —种灯的制造方法，包括耦合端部结构至陶乾电弧包封的开口端，并且端部结构延伸穿过所述陶 瓷电弧包封的开口端；在延伸穿过所述端部结构的通^各内布置钼-4来电极引线，其中所述钼-铼电极引线包括钼-铼合金；并且密封所述钼-铼合金电极引线至所述通路。
23. 根据权利要求22的方法，其中所述耦合包括密封端部结构的陶瓷 材料至陶瓷电弧包封。
24. 根据权利要求22的方法，包括耦合电极尖端至所述线圈组件。
25. 根据权利要求22的方法，其中密封包括气密地密封所述钼-铼合 金电极引线至从端部结构突出的中空构件。
26. 根据权利要求22的方法，其中密封包括局部加热，或冷焊，或其 组合。
27. —种灯的操作方法，包括通过耦合至陶瓷电弧包封之内的电极尖端的钼_铼电极引线而减小卤 化物侵袭和热机械应力，其中所述钼-铼电极引线包括钼-铼合金。
全文摘要
提供了一种灯，所述灯具有陶瓷电弧包封、耦合至所述陶瓷电弧包封并且延伸穿过所述陶瓷电弧包封内的开口的端部结构，其中所述端部结构包括与所述陶瓷电弧包封的内腔联通的通路。所述灯还包括延伸穿过所述通路并且与所述通路密封的钼-铼电极引线。所述钼-铼电极引线包括钼-铼合金。此外，所述灯还包括耦合至所述内腔内的电极引线的电极尖端。
文档编号H01J61/00GK101213635SQ200680023584
公开日2008年7月2日 申请日期2006年6月19日 优先权日2005年6月30日
发明者乔塞夫·加贝利, 伊斯特文·萨恩伊, 伯纳德·P·贝莱, 布鲁斯·A·克努森, 穆罕麦德·拉马尼, 罗伯特·巴拉尼, 詹姆斯·A·布鲁尔, 詹姆斯·S·瓦塔利, 阿戈斯顿·博罗茨基 申请人:通用电气公司