专利名称：无电极低气压汞放电灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有透光放电容器的无电极低气压汞放电灯，该放电容器以气密方式封闭放电空间，该放电空间包括汞和一种或几种稀有气体，所述灯还带有用于在放电空间中产生高频磁场的电线圈，并且所述放电灯带有涂敷在细长载体上的辅助汞齐，该细长载体机械地耦合到通入放电空间的管上。
这种无电极低气压放电灯，同时也是本说明书和权利要求中所述的灯可由DE195 34 686 A1得知。辅助汞齐用于使放电容器中的汞压力在灯开启后快速上升到正常工作所需的值。主汞齐的任务是在正常工作期间保持该值。希望达到的目标是光输出值在60s内达到正常工作期间所达到值的至少70％。光输出的暂时下降最好不大于20％。在已知灯中，辅助汞齐设置在与按照圆柱形卷绕的金属金属线网的端部相邻的较小部件上。由此形成的圆柱体具有与相对端相邻的涂敷有主汞齐的另一个较小部件。在另一实施例中，载体是金属条。这种利用摩擦力将辅助汞齐的载体固定在管中的结构是有吸引力的，因为该载体可简单地与灯组装在一起。然而，该已知灯的缺点是必须在每个载体上单独设置辅助汞齐。
本发明的目的是提供一种开篇中所述类型的无电极低气压放电灯，该灯的结构简化了辅助汞齐的设置。
为此目的，根据本发明的无电极低气压汞放电灯的特征在于，辅助汞齐至少基本上整个地覆盖载体。本发明人发现辅助汞齐(基本上)在整个载体上存在不会对灯的性能产生不良影响。在流水作业中，可用汞齐或汞齐形成物，例如金属如铋、铅或锡，或这些金属的合金涂敷制造载体的材料，例如金属带。涂敷工艺例如可在含有液态汞齐形成物的槽中通过浸渍来进行。或者例如，涂敷可电解地进行。随后，例如通过切割，将各部分与被涂敷的材料分离，并将这些部分弯成所需的形状，可容易地制造多个载体。如果用汞齐形成物涂敷载体，则汞齐形成物将在其中存在汞蒸气的已完成的灯内形成辅助汞齐。载体的一小部分将没有汞齐，例如在由于分离工艺使载体具有的端面。
在实际的实施例中，将管和细长载体机械地耦合，使细长载体具有封装在管内的弯折部。一种优选实施例的特征在于利用摩擦力将细长载体固定在管中。结果载体在放电容器内占据固定的位置，使灯的性能较少依赖于点燃位置。
细长载体可以整个地封装在管中。然而管中主要温度与放电空间中的主要温度相比较低。从而在辅助汞齐释放足够的汞之前需要较长的时间。在根据本发明的无电极低气压放电灯的一个有吸引力的实施例中，载体从管伸到放电空间中，在位于放电空间中的载体部分上存在的辅助汞齐因其存在于放电空间中而被快速加热。此外，该管不会妨碍由辅助汞齐释放的汞通过放电空间的扩散。
根据本发明的无电极低气压汞放电灯的实际实施例的特征在于，辅助汞齐是汞和铟的合金。铟具有可结合较多汞的优点，从而使载体只需要具有小的表面面积。最好，载体上铟的涂敷重量在从0.025到0.1mg/cm的范围内。如果涂敷重量低于0.025mg/cm，则在因老化工艺而点燃几千小时后，在载体上存留的用于使光输出实现足够快的增加的铟太少。高于0.1mg/cm的涂敷重量在灯开启时要释放过量的汞。从而超出最佳汞压力，达到使光输出出现持续长时间低谷的程度。
当在载体上经插入的镍层设置铟和汞的合金时，对简化制造工艺是有利的。
细长载体例如是金属带。然而金属线更易弯曲，因此作为载体更好。
根据本发明的无电极低气压汞放电灯的一个有吸引力的实施例的特征在于，金属线具有基本上平行于管延伸的纵向区，此外还在从其中心穿过管并穿过纵向区的平面的两侧具有弯折点，所述纵向区和所述弯折点与管相切。可相对容易地在管中设置该实施例的载体。在一种改进中，代替上述结构，金属线具有利用夹持力封装在管中的螺旋形部分。
参照附图更详细地说明无电极低气压汞放电灯的这些和其它方面。
图1以纵向剖面示意图展示了第一实施例；图2展示了沿图1中的Ⅱ观察的其细部；
图3以沿图2中的Ⅲ-Ⅲ线所作的纵向剖面示意图展示该细部；图4是沿图3中的Ⅳ观察的该细部的正面图；图5A和5B展示在第一实施例的第一改型中作为时间t的函数的光输出φ；图6A和6B展示在第一实施例的第二改型中作为时间t的函数的光输出φ；图7以纵向剖面示意图展示了第二实施例；以及图8是沿图7中的Ⅷ-Ⅷ线所作的剖面图。
图1展示一种带有透光放电容器10的无电极低气压汞放电灯，该透光放电容器10以气密方式封闭一个放电空间11。放电空间11包括汞，还包括氩和氪。所示灯的放电容器10具有包封部12和凹进部13。在凹进部13中围绕软磁材料的中空芯21设置支撑电线圈20的合成树脂线圈架22。在工作期间，利用电线圈20在放电空间11中产生维持放电空间中放电的高频磁场。发光层14将由此产生的UV辐射转换成可见光辐射。中空芯21包围延伸到凹进部13外并在那里带有凸缘24的金属体23。放电灯带有主汞齐30和辅助汞齐40。辅助汞齐40设置在机械地耦合到通入放电空间的管50上的细长载体41上，该细长载体41在本例中与凹进部13相邻。该管有轴51。辅助汞齐40基本上覆盖整个载体41。主汞齐30在灯中与载体41分开设置，在本例中设置在管50的端部43中，与放电空间相离开地面对。主汞齐30是Bi68In29Hg3(按重量百分比)。在所示实施例中的细长载体41是0.6mm厚的铁金属线。辅助汞齐40是铟和汞的汞齐。辅助汞齐40设置在0.1μm厚的铌层(未示出)上。在所示实施例中，载体41从管50伸入放电空间11中。金属线41具有基本上平行于管50延伸的纵向区42(也见图2-4)。此外，金属线41在从中心穿过管并穿过纵向区42的平面43两侧具有弯折点44a和44b。纵向区42，弯折点44a,44b和另一弯折点44c形成金属线的弯折部41’的一部分。弯折部41’被封装在管的窄嘴54和管的从放电空间面向外的端部53之间的管50内。金属线41以这种方式机械地耦合到管50上。此外，金属线41借助于夹紧配合，即借助于摩擦力固定在管50中，使纵向区42，弯折点44a和44b及另一弯折点44c触到管50。即使凹进部13已被固定到放电容器10的包封部12上，也能容易地将载体41用于本实施例，只要管50在其从放电空间11面向外的端部53仍是敞开的即可。然后在所述端部53将载体41处推入管50中。接着，管50的该端部53例如可通过融合而封闭。
对根据图1到4所示实施例的灯做出几种改型。这里改变金属线41上辅助汞齐40的涂敷重量和金属线41伸入放电空间11中的长度L。图5A和5B展示在第一改型中以额定光输出的百分比表示的作为时间t的函数的光输出φ，其中时间t以s和min表示。在本改型中，长度L是40mm，金属线上铟的涂敷重量是0.05mg/cm。对于长度L为50mm的第二改型，图6A和6B示出了光输出φ。在两种情况下，灯都显示出所希望的开启性能。在60s内达到占额定值的70％的光输出。在灯的第一和第二改型中，这一幅度分别在20和14s后达到。由过量的汽相汞导致的发光减少量分别为12％和10％。因此在两种情况下光输出都保持在高于80％。
当载体例如因振动而移动时，在长度低于40mm的情况下灯的性能出现相对较大的改变。在长度在60mm以上的情况下，工作期间存在于延伸到放电空间中的部分上的汞齐变得太热，可能在放电容器壁上形成黑色淀积物。
根据本发明第二实施例的灯示于图7和8中。其中与图1的部件相应的部件具有比图1部件大100的参考数字。在其中固定了细长载体141的管150在凹进部113面对放电空间的端部113a处具有嘴154。该管穿过软磁材料芯121的空腔121a延伸。在凹进部113中另外装有金属体123，该金属体123包围圆柱形芯。在圆柱形芯周围金属体的圆周被纵向槽125a-h截断。围绕包围金属体的合成树脂套筒122设置电线圈120。辅助汞齐140例如锡在此设置在一片不锈钢带上。该带在管150中这样以摩擦力固定，即其第一U形部分145以夹紧配合封装在管150中。细长载体141具有从第一部分145延伸到管嘴154，然后从轴151沿径向离开，并在随后与放电空间凹进部113相邻地平行于轴151延伸的第二U形部分146。合金Bi67In28Hg5(按重量百分比)用做主汞齐130。
权利要求
1．一种带有透光放电容器(10；110)的无电极低气压汞放电灯，该放电容器以气密方式封闭放电空间(11；111)，该放电空间包括汞和一种或几种稀有气体，所述灯还带有用于在放电空间中产生高频磁场的电线圈(20；120)，并且所述放电灯带有涂敷在一细长载体(41；141)上的辅助汞齐(40；140)，该细长载体机械地耦合到通入放电空间的管(50；150)上，该无电极低气压汞放电灯的特征在于，辅助汞齐(40；140)至少基本上整个地覆盖载体(41；141)。
2．如权利要求1所述的无电极低气压汞放电灯，其特征在于，管(50)和细长载体(41)机械地耦合，使得细长载体(41)具有封装在管(50)内的弯折部(41’)。
3．如权利要求1或2所述的无电极低气压汞放电灯，其特征在于，利用摩擦力将细长载体(41；141)固定在管(50；150)中。
4．如权利要求1、2或3所述的无电极低气压汞放电灯，其特征在于，载体(41；141)从管(50；150)伸入到放电空间(11；111)中。
5．如权利要求1、2、3或4所述的无电极低气压汞放电灯，其特征在于，辅助汞齐(40)是汞和铟的合金。
6．如权利要求5所述的无电极低气压汞放电灯，其特征在于，所述合金经插入的镍层设置在载体(41)上。
7．如前面任意一个权利要求所述的无电极低气压汞放电灯，其特征在于，载体(41)是金属线。
8．如权利要求7所述的无电极低气压汞放电灯，其特征在于，所述金属线(41)具有基本上平行于管(50)延伸的纵向区(42)，此外还在从其中心穿过管并穿过所述纵向区的平面(43)的两侧具有弯折点(44a,44b)，所述纵向区和所述弯折点与管相切。
全文摘要
根据本发明的无电极低气压汞放电灯,带有透光放电容器(10),该放电容器以气密方式封闭放电空间(11)。放电空间包括汞和一种或几种稀有气体。该灯还带有用于在放电空间中产生高频磁场的电线圈(20)。所述放电灯带有设置在细长载体(41)上的辅助汞齐(40),该细长载体机械地耦合到通入放电空间的管(50)上。辅助汞齐(40)至少基本上整个地覆盖载体(41)。
文档编号H01J61/28GK1219285SQ98800065
公开日1999年6月9日 申请日期1998年1月12日 优先权日1997年1月27日
发明者M·J·M·维勒姆斯, A·M·克拉森, P·A·M·维尔默伦 申请人:皇家菲利浦电子有限公司