[其他]高压钠灯

说明书

一种高压钠灯，包括一个透光的陶瓷灯管［１３］，一对电极［１５］、［１７］被相对地安置在其中。电极之一［１５］插入到一个金属管［２５］的一端，金属管［２５］的另一端被夹紧。金属管内表面的表面粗糙度保持在２μｍ以下，以便防止凝结在金属管另一端内表面的熔化了的钠一水银混合物由于毛细管作用沿金属管内表面移向相对的一端。

本发明一般地涉及高压钠灯，特别是涉及一种采用半透明陶瓷体作为灯管、在灯管内带有一对相对安置的电极、并充有帮助启动的稀有气体和水银以及钠等充入物的高压钠灯。

采用半透明陶瓷体作为灯管的高压钠灯在高效率放电灯方面是众所周知的，在这种灯中，透光陶瓷用高密度多晶体如矾土、金属氧化单晶体如红宝石或蓝宝石制成。

对这种采用半透明陶瓷体的灯管来说，由于陶瓷具有较高的熔点，因此难以用在加热时挤压灯管端部这种通常的方法把一对电极封装在灯管的端部。例如，对矾土陶瓷来说，封装件通过玻璃焊料来封装灯管的相对二端部，封装件采用与灯管相同的材料制成，如矾土陶瓷，或者用高熔点的金属制成，如铌和钽，其热膨胀系数几乎与矾土陶瓷相同。一对电极分别由每一封装件固定，特别是，一根金属管，例如由铌制成的金属管，穿过封装件之一，并与之成密封连接，一个电极固定在金属管位于灯管内的一端，在制造过程中，灯管内的空气通过金属管内的一个抽气孔抽出，这一金属外部开口在有助于启动的稀有气体、过量的水银和钠通过金属管充入灯管后被密封。而且，具有上述结构的灯管被置于一个罩壳内，罩壳内部处于真空状态。

在某些具有上述结构的灯具中，其电压在点燃时急剧增加，并且当电源电压迅速变化时电极之间出现电弧的熄灭。

本发明的发明人发现，过量的水银和钠凝结在处于邻近电极和抽气孔内侧区域的金属管内，由于与管子封口的外端相邻的外侧端口区域是金属管最冷的部分，这种凝结通常应当出现在这一区域。所以，发明人得出结论，凝结后的钠和水银一定是从外侧区域迁移到内侧区域。

在如上所述的情形下，由于金属管内侧区域的温度比外侧区域的温度高，凝结在内侧区域的水银和钠在点燃时会蒸发，灯管内水银和钠的蒸气压力增大。另外，钠易于同用作密封材料的玻璃焊料和用作灯管材料的矾土发生反应并被消耗。结果，灯管内的水银蒸汽压力相对增加，这样就使得灯的电压增大。

下面，将对水银和钠从金属管外侧区域向内侧区域的移动加以讨论。

可以用作钠灯金属管的材料是十分有限的，例如，通常用于这种金属管的铌比铁、镍或铜更难加工，结果，在制造加工过程中就在金属管内表面沿轴向产生许多不希望有的槽形皱纹。如果用过度的腐蚀和退火来除去这些皱纹，则在拉延之后，金属管的内表面会出现晶粒边界，使得金属管的内表面过于粗糙。

通常认为凝结在金属管上的钠-水银混合物在灯点亮时熔化成液体，液体的钠和水银由于毛细管作用沿着金属管的皱纹和粗糙的内表面朝金属管的内侧区域（高温部分）移动。

本发明的目的之一是延长高压钠灯的寿命;

本发明的另一目的是基本上防止高压钠灯金属管内熔化的钠-水银混合物的移动;

本发明进一步的目的是稳定高压钠灯内的蒸气压力。

为了实现上述目的，本发明的高压钠灯包括一个透光的陶瓷灯管，其中充有有助于启动的稀有气体、钠和水银等充入物，一对位于灯管两端的彼此相对的电极，以便在其间产生电弧，一个用来固定位于其一端的一个电极的金属管，金属管的另一端被密封，金属管侧壁上的一个抽气孔使金属管内部对灯管内部成为敞开的。

灯管内的钠和水银通过抽气孔凝结在金属管的密封部分，并当灯点燃时熔化。金属管包括一个内壁，它具有一定的表面粗糙度，用来基本上防止熔化的钠和水银由于毛细管作用沿该内壁移动。

至少在金属管的密封部分附近的金属管内壁中心线平均表面粗糙度要求达到2μm以下，以便基本上防止熔化的钠和水银的移动。

这一高压钠灯可以包括一个透光的外部灯壳，用来固定其中的灯管。

参考下列附图可以很好地理解本发明，其中：