[发明专利]放电器的装配方法及无吸管型高压气体放电光源的放电器

说明书

本发明涉及高压气体放电光源放电器的装配方法以及没有吸管的放电器，这种放电器应用于高压气体放电光源，特别是高压钠蒸气灯。

按照已知解决方法，放电器的装配方法由以下步骤组成：在气体放电过程中，将必要的添加剂引入圆柱体，该圆柱体由陶瓷材料制成，一端由陶瓷封闭插头封闭。该插头有电流输入端及与电流输入端相联的电极。通过烧结，真空密封材料和/或其它适当的方法，来密封圆柱体、陶瓷封闭插头和电流输入端的联接面。在圆柱体另一端，安置另一个陶瓷封闭插头。该插头包含一个管形电流输入端，它与另一个电极相联接。这样，圆柱体两端均由陶瓷插头封闭，抽出圆柱体内的空气。使用真空严密密封材料将封闭的陶瓷圆柱的陶瓷体密封，至少在陶瓷密封元件和管状电流输入端之间使用这种密封材料。圆柱体和陶瓷封闭插头也可以用适当原料的烧制件制成。添加剂可以同启动气体一道引入圆柱体，或者在带有管型电流输入端的陶瓷封闭插头安置前引入。

本发明提出的放电管，是一种不带吸管的高压气体放电光源。它由以下部分组成：氧化物为基础的陶瓷材料制成的圆柱体。圆柱体上至少有一个陶瓷封闭插头，上面安置至少一个管型电流输入端。金属添加剂引入圆柱体内部空间，以便参与气体放电过程。圆柱体内充有启动气体。圆柱体空间内的管型电流输入端部分通过包含一个毛细作用系统的端部与电极相联接。

高压钠蒸气灯构成高压气体放电光源的一种。这类灯的放电器包括金属添加剂（一般为水银和钠），通过启动气体（一般为稀有气体，大多用氙）使电路接通。这类灯在工作时，气体放电过程最初是在两个电极之间。这一过程至少导致一部分汞和钠蒸发。未蒸发的钠和汞形成液态合金，即冷凝在气体放电器中最冷部位的汞齐合金。这个部位称为冷腔。在灯的设计中，最困难的问题是选择冷腔适当的位置。当然，冷腔的形状也是一个重要问题。一般习惯作法是，放电器作成细长轴对称的圆柱形式，放电器的直径沿整个长度方向相同。然而，也有的设计是放电器的直径向一端逐渐减小。放电器的陶瓷材料由矾土组成，它是透明或半透明的。放电器圆柱体的两端安装电极，电极与电流输入端相联接，电流输入端由管形或细长致密的金属元件组成。气体放电器严密真空方式密封，这种密封由适当的密封合成物和/或放电器的结构来保证。插头元件上安置电流输入端，插头元件同时封闭了放电器圆柱体的端部。这种插头元件一般也由陶瓷材料做成，通过适当的密封材料联接到圆柱体端部或与陶瓷圆柱体烧结在一起。通过使用上述密封材料，烧结条件本身可以使陶瓷圆柱体具有严密真空封闭，或严密真空。陶瓷圆柱体同样可做成整体式结构的形式，包含至少一个陶瓷插头元件。

在德国公开的，申请号为3110872的专利中，出示了一种陶瓷圆柱体形式的放电器。一端是管形用铌制作的电流输入端，它也可用来将放电器内部的空气吸出。管形电流输入端一般对着圆柱体另一边的致密铌电流输入端。致密电流输入端与管形电流输入端都穿过陶瓷插头元件，而且用适当的密封材料（即珐琅）密封在插头元件里。这种方案的优点是冷腔获得一个明确的位置，即在吸管端部和加工平的蝶形部位之间。这样，冷腔内液态添加剂既不能与密封材料相接触，也不能与放电器的矾土材料相接触。这种安排的优点在于提高了高压钠蒸汽放电光源的寿命，而这种光源损坏一般是从金属添加剂和放电器部分之间的接触，钠有损失而发生的。这种方案的缺点在于冷腔离放电空间过远，导致冷腔温度和放电器端部之间相对高的温度差。因此，在光源功率不超过400W的情况下，陶瓷圆柱体两端需要热反射元件。由于应用热反射元件，制造费用增加，光效率略有下降。相对长的吸管也造成热损失增加，进一步导致热效率下降。因此，冷腔容积可以增加，但不能超过预定的限制，这是应用有限量的金属添加剂的基准，金属添加剂会限制寿命增加。

本发明的目的是建立一种放电器的装配方法及一种高压气体放电光源放电器，特别是高压钠蒸汽灯。在此，密封元件的结构和电流输入端新颖的安排保证了冷腔明确的位置，隔绝了液态金属添加剂和放电器密封材料或矾土部分之间的直接接触。本发明的另一个目的是可以按要求增加冷腔的容积，由此有可能在功率范围达到400W的放电器中避免使用热反射元件。按照正常光效果，在20≤R_a≤30的范围低的颜色重现指数能够在这种方法下得到保证。本发明再一个目的是建立一种方法和结构，从而保证节约材料，增加光效率。