[发明专利]放电灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种放电灯，更具体而言，特别是涉及具有适用于大电流的气密封固构造的放电灯。

背景技术

放电灯例如发光管内封入有水银的放电灯，广泛应用于利用紫外线的领域，例如光化学工业领域、半导体设备的制造领域以及其他领域。

在使用大电流的放电灯中，作为发光气体的主要成分的水银的封入量大且点灯时的发光管内气压非常高，并且发热量大，因此，特别是气密性封固部的玻璃需要具有高耐热性及耐压性。接着，点灯期间发光管内的水银需要完全地蒸发，因此在点灯期间的发光管内，需要使水银发生凝集的低温部分不存在。

由上述可知，在发光管内封入水银的放电灯中，不是通过将形成有封固管的玻璃直接焊接在内部导线棒上而实现封固管的气密性封固的所谓的杆密封构造，而是采用将金属板配置在封固管内，使内部导线棒与该金属板连接，金属箔与金属板连接的所谓箔密封构造。

图6是表示具有箔密封构造的放电灯的一个例子的说明图。

1是由发光管11和与该发光管连接的封固管12构成的放电容器。电极2配置在该放电容器1的发光管11内，该电极2由钨制的内部导线棒3支撑。内部导线棒3由保持内部导线棒3的玻璃制的保持用筒体4保持在封固管12内。

接着，与内部导线棒3的电极2相反侧的后端一侧，穿过由钼或钽等的高熔点金属构成的金属板5的贯穿孔并固定在金属板5上，将供电用的金属箔6焊接在该金属板5的发光管11侧的面。在圆柱状的玻璃部件7的外周上，将供电用金属箔6在其圆周方向上分离配置，在该玻璃部件7的轴向上，例如将5片配置成带状。

然后，详细说明内部导线棒3和金属板5的固定构造。

图7是只取出内部导线棒3和金属板5的说明图。

如图7(a)所示，内部导线棒3形成有与未图示的电极相反侧的后端侧的外径比前端侧的外径小的小径部3a，在金属板5中心处形成有贯穿孔5a。该贯穿孔5a的内径比内部导线棒3的小径部3a的外径大，从而使小径部3a穿过贯穿孔5a。

即，内部导线棒3处于穿过金属板5的状态。

如图7(b)所示，金属板5在处于与形成小径部3a的内部导线棒3的端面3b抵接的状态下，将焊接材料M配置在金属板5的表面，该状态下通过加热并熔化焊接材料M，使焊接材料M流入金属板5的贯穿孔5a与内部导线棒3的小径部3a的之间，从而将金属板5固定在内部导线棒3上。

另外，图7中，形成有内部导线棒3的与电极相反侧的后端侧的外径比前端侧的外径小的小径部3a，然而也有使用内部导线棒上没有小径部，且沿着长度方向外径一定的内部导线棒。

作为焊接材料，要求与钨制的内部导线棒3和钼制的金属板5的湿润性好，蒸气压低，且不与水银等封入物发生反应，使用锆、铂、铑。

针对加热并熔化焊接材料M的方法进行说明。

首先，如图7(b)所示，将金属板5穿过内部导线棒3的小径部3a，制作在金属板5的表面配置有焊接材料M的底座C。

该底架配置于大气中，利用燃烧器对焊接材料M进行加热并使其熔融时，利用燃烧器的热量使内部导线棒3与金属板5变成高温，它们的表面酸化。

在使用酸化后的底座的放电灯中，在灯点灯期间，底座上产生不纯物，对灯的特性产生坏的影响，加热焊接材料M时，底座配置在真空中或不活泼气体的氛围中，或是还原氛围中，对焊接材料进行加热。

具体而言，如图7(b)所示，底座配置在加热炉内，使加热炉的内部处于真空中或不活泼气体的氛围中，在加热炉内对底座整体进行加热。

其结果为，焊接材料M熔融并流入金属板5的贯穿孔5a与内部导线棒3的小径部3a的之间，使金属板5固定在内部导线棒3上，并且即使内部导线棒3与金属板5变成高温，这些表面也不会酸化。

然而，在加热炉内对底座整体进行加热时，产生了以下的问题。

在加热炉内对底座整体进行加热时，内部导线棒3的整体的温度也几乎均匀地上升，使内部导线棒3的整体处于高温的状态。

其温度必须是比作为焊接材料使用的金属的熔点高的温度。进行箔密封时，焊接材料需要使用具有玻璃加工温度的1600℃以上的熔点的材料，例如使用锆(Zr)、铂(Pt)、铑(Rh)等。为了加热到这些金属的熔点以上，使钨制的内部导线棒3的整体再结晶化。

内部导线棒3再结晶化时，相邻的结晶之间熔融并形成1个大的结晶，相邻的结晶之间的晶界与加热前相比变少。