[其他]热阴极式放电灯装置

说明书

本发明涉及放电灯装置，更明确地说，涉及热阴极式放电灯装置。

萤光灯为众所周知的热阴极式放电灯装置。萤光灯阴极的构成方法是将包括钡、锶、钙的气化物为主要组份的电子放射材料以线圈状涂敷在钨薄片表面上而制成的。

然而，电子放射物质容易按照电极温度实行热分解，而产生例如钡原子等具有放射电子特性的活性物质。该活性物质因表面扩散作用而转移至电极顶端，因而降低电极顶端的工作性能。当电极温度高时，其热分解变快而使活性物质的供应增大，从电极蒸发出的活性物质因此而增加，所蒸发的物质附着在灯管管壁，使其变黑。结果，灯的光通量变差并减少了灯的寿命。

如上所述，现有技术的问题在于阴极表面上电子放射物质的活化作用，灯管变黑，光通量的变差以及管的寿命的减少。

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种热阴极式放电灯装置，其中，可防止灯管管壁（发光管）的变黑，不会使光通量变差以及可延长灯管的寿命。

为达到上述目的，本发明的热阴极式放电灯装置包括放电灯管，由半导体瓷料制成，被装设在管内，在其纵向周围表面设有放电表面的接近圆柱形的阴极电极构件，以及连接至阴极电极构件两纵向末端且贯穿放电灯管末端部分的两根引线。

在该放电灯装置中，由于在其阴极电极内使用半导体瓷料而不使用电子放射物质，因而不会产生因加热而引起的电子放射物质的活化作用，从而可防止发光管的变黑并可难长管的寿命。

图1为本发明放电灯装置的实施例的主要部分的剖面图;

图2为对图1中的阴极电极构件进行改进的剖面图;

图3为本发明阴极电极试验装置的概略图;

图4为表示阴极电极实验数据的图表;

图5为本发明放电灯装置的另一个实施例主要部分的剖面图;

图6a为图5中阴极电极构件的侧面图;

图6b为对图5中阴极电极构件进行改进的剖面图;

图7为本发明放电灯装置另一个实施例主要部分的剖面图;

图8为图7中阴极电极的正面图;

图9为对图7中阴极电极构件进行改进的剖面图;

现将本发明的第一个实施例详细说明如下。

图1中所示的热阴极式放电灯装置包括放电灯管1，使用半导体瓷料做成的且装设于管1内的阴极电极构件2，以及用以支持阴极电极构件2于管1内靠近管1末端部分1a的一对引线3a、3b。

阴极电极构件2由半导体瓷料制成，包括配置在纵向周围表面上的直线状放电表面2a，圆柱形底座2b，以及分别形成于底座2b两末端的引线连接部分2c、2d。

引线3a、3b以规定的间隔装设并贯穿管的末端部分1a;该贯穿部分由末端1a密封。伸入管1内的顶端部分3c、3d卷绕在引线连接部分2c、2d上以便在管1内支持阴极电极构件2使其与末端部分1a相平行;其后端部分3e、3f从管1向外突出。

电源与后端部分3e、3f相连接以便供能量给阴极电极构件2。

如图2中所示，用蒸镀法（evaporation）、溅镀法（sputtering）等方法，将导电薄膜4涂覆在底座2b的两端以便形成引线连接部分12c、12d。

本例中，由于导电薄膜4的存在，可减少引线3a、3b与底座2b间的接触电阻。

现详细说明作为阴极电极2原料的半导体瓷料如下。

例如：可以考虑将原子价补偿式半导体瓷料作为制造阴极电极的半导体瓷料。原子价补偿式半导体瓷料的典型例子是使用钛酸钡的半导体瓷料。

众所周知，原子价补偿方法在于，将其原子价与氧化金属的化合金属离子的原子价相差数值为±1的金属离子添加进去作为杂质，而以化合金属离子的原子价数量补偿因引入该杂质所产生的充电的增减。

原子价补价半导体形成剂为诸如Y、Dy、Hf、Ce、Pr、Nb、Sm、Gd、Ho、Er、Tb、Sb、Nb、W、Yb、Sc、Ta等。这些可用来同时添加。添加剂的添加量以0.01～0.8mol%为宜，尤以0.1～0.5mol%为佳。

另一方面，构成本实施例中半导体瓷料所制成的阴极电极的原料以钛酸盐（titanates）为宜。除上述钛酸钡之外，可使用钛酸锶、钛酸钙或钛酸镧，及它们的复合物。此外，钛酸盐中的钛酸可由锆酸、硅酸及锡酸中至少一种所代替。

本发明中放电电极用的半导体瓷料可以是强制还原式半导体瓷料。其制造方法为还原上述阴极电极用半导体瓷料，然后，如果还原条件充分的话，可不添加半导体形成剂而再行还原。本例中的还原，宜在氮或氢的还原气层内，最好是在700℃以上的温度条件下，尤其是在1，200～1，450℃之间进行。