[发明专利]卤化钠放电灯

说明书

本发明涉及含钠灯。本发明还特别涉及一种新型改进的可阻挡钠扩散的弧光放电室。本发明尤其适宜于减慢透过含钠金属卤化物灯弧光室的钠离子扩散。

通过详细说明，将大量引证在含钠金属卤化物灯中使用弧光放电室的文献，并讨论某些现有技术的钠金属卤化物灯。但是应当意识到，本发明也能用于不希望钠扩散的其他灯的应用中。

本发明的弧光放电室适用于(但不局限于)金属卤化物灯，这种灯已于美国专利No.4,047,067、4,918,315(有电极)和5,032,762(无电极)中予以论述，其公开内容在本文中予以引用。此类金属卤化物灯通常包括被保护性外壳包围的弧光放电室。弧光室中充满光发射金属，包括钠和稀土元素，诸如卤化物形式的钪、铟、镝、钕、镨、铈和钍，有时可选用水银，有时也可选用诸如氪或氩等惰性气体。本文引证的美国专利No.4,798,895描述了特别适合于本发明的金属卤化物配料的组合物。

不幸的是，在灯工作过程中，因钠离子扩散而使充填的金属卤化物中钠部分丢失，常常限制了此种灯的寿命。特别是，典型的熔凝硅石或熔凝石英相对于钠离子来说是多孔的，在灯工作过程中，弧光等离子体中高能的钠离子穿越过硅石或石英的壁，聚集到弧光室和灯的外套或外壳之间的区域。丢失的钠对弧光放电不再有用，也不能再提供其特有的辐射，使光输出逐渐减弱，颜色由白向兰漂移。此外，弧光更为收缩，在水平工作的灯中，弧光可能变弯，靠近并软化弧光室的壁部。钠的丢失还使灯的工作电压上升到镇流器无法维持弧光的地步，造成灾难性失效。

为了减小穿过弧光放电室的钠扩散的影响，典型的技术是依仗于在放电室上涂上抗钠扩散材料。在为了解决钠扩散的问题的办法中，还包括在弧光管的外表面上沉积硅酸铝和硅酸钛层，如美国专利No.4,047,067和4,017,163分别描述的。或者，如美国重新发行专利No.30,165所述，将透明的金属磷酸盐和砷酸盐涂于弧光管的内表面。可是，美国专利No.3,984,590却公布为磷酸铝涂层，美国专利No.5,032,762公布为氧化铍涂层。

这些方法均成功地降低了钠扩散，但这些方法也需要额外的原料和生产步骤。因此在工艺上，希望有一种简单而低价有效的降低钠扩散的方法。

本发明的主要目的是提供一种新型改进的弧光放电室以降低钠扩散。

本发明的优点是提供一种新型改进的对钠扩散敏感度低的弧光放电室。

本发明的另一优点是提供一种寿命更长、质量更好的含钠灯。

本发明的又一优点是提供一种新型改进的、低成本、易制造、长寿命、钠扩散能力低下的卤化钠弧光放电灯。

本发明的其他目的和优点，有些将在以下叙述中提出，有些在叙述中是显而易见的，或者在本发明的实际应用中可以学得到的。本发明的这些目的和优点也可以利用后附的权利要求书中特别指出的手段和组合而意识到和获得。

为达到前述目的并根据本发明的目标，本发明的含钠灯包括由钠含量低于百万分之0.05硅石或石英制成的熔凝硅石或熔凝石英弧光放电室。在整个本申请中，所使用的熔凝硅石相当于人工合成的硅砂，熔凝石英也属于精炼石英砂的范畴，所以二者称之为玻璃。

在本发明的优选实施方案中，钠金属卤化物灯包含由钠含量低于百万分之0.05的溶凝硅石或熔凝石英组成的弧光室。

对构成含钠灯弧光室的熔凝硅石或熔凝石英来说，其特别优选的组成包括约少于百万分之0.1的锂、约少于百万分0.1的钾、约少于百万分之0.1的铯、约少于百万分之0.2的铁和约少于百万分之0.05的铬。

更为优选的弧光室组成包括少于百万分之0.025的钠、约少于百万分之0.7的锂、约少于百万分之0.07的钾、约少于百万分之0.07的铯和约少于百万分之0.10的铁。

本发明包括的新颖零件、结构、布局、组合和改进均在附图中显示和说明，附图作为详细说明的一部分，说明本发明的一个实施方案，而且与说明一起阐述了本发明的原理。

图1示出包括依据本发明的弧光放电室的金属卤化物弧光放电灯；

图2图示在本发明范围内不同熔凝石英成分的电阻率，并示出比较例。

下面将详细说明本发明的一个优选实施方案，在附图中示出实例。

当联系某一优选实施方案对本发明予以说明时，并不意味着将本发明局限于此实施方案。相反，意味着囊括了所有变种、修改和等效物这些为后文权利要求书定义的本发明的构思和范围所包括的内容。