[发明专利]石英的失透现象有所减小的金属卤化物灯

说明书

本发明涉及金属卤化物弧光管，更具体地说，涉及一种由于弧光管体较不容易失透从而使用寿命延长了的金属卤化物弧光管。

往金属卤化物电弧放电灯中加入碘化钠/碘化钪的混合物，这是提高这类放电灯现色指数(CPI)的公知技术。然而，这类放电灯往往是熔融石英制成的。熔融石英是在热力学方面不稳定的物质，随着时间的推移会因叫做失透作用的过程而变为晶态二氧化硅。失透的二氧化硅透光率低，而且容易破裂，这显然是高亮度金属卤化物电弧放电灯不想有的性能。

熔融石英失透现象的动力学，在很大程度上取决于温度，和是否有象碱离子之类的化学物质和潮气存在。所有的金属卤化物灯都有至少一种碱离子(Na)，而如上面说过的那样，有的金属卤化物灯为提高其CRI还含一定量的锂。据发现，锂作为钠/钪弧光管充填料的添加剂会使熔融二氧化硅因失透作用而缩短弧光管的使用寿命。

因此，本发明的目的是消除现有技术的上述缺点。本发明的另一个目的是提高金属卤化物电弧放电灯的使用寿命。

本发明还有另一个目的，即延长导致熔融石英弧管失透的时间。

按照本发明的一个方面，上述目的是通过提供高亮度放电灯的这样一种弧光管达到的，弧光管气密密封着的管体由易失透作用的玻璃质材料制成，至少两个电极在弧光管的两端密封在管体中。管体中产生和维持电弧的介质在两电极通电时起作用，发出可见光。弧光管具有一定的现色指数，至少一部分介质由碘化锂组成。碘化锂既是使现色指数达到既定要求的光色校正剂又是起失透作用的成分。我们发现，可以往介质中加入失透抗剂而对既定的现色指数只产生极小的有害影响，同时通过减慢失透的过程提高弧光管的使用寿命。

图1的光通量输出曲线对比了对照物和本发明的两个实施例。

图2是类似的电压曲线。

图3是对比了对照物与本发明两个实施例的光色校正温度(CCT)的类似曲线。

图4是各现色指数(CRI)的类似曲线。

图5是弧管的纵向剖视示意图。

为更好地理解本发明的及其它的目的、优点和性能，让我们结合上述附图参阅下面的公开内容和所附的权利要求书。

现在更仔细地参看各附图。图5示出了高压放电灯的弧光管10。弧光管10的透明石英玻璃外壳11以真空气密的方式密封，里面装有产生和保持电弧的介质。透明石英玻璃是主要由SiO₂，组成的玻璃，用在要求工作温度高、化学性能优异的场合。透明石英玻璃抗强大热冲击的性能高、对紫外线、可见光和红外线的透射率高，而且电性能优异。然而，透明石英玻璃的热膨胀系数小，因而不能靠回火来提高其机械强度。这种玻璃视乎其制造方法而定，可以叫做熔融石英、合成熔融石英或熔融石英。所有这些术语在这里可以通用。电极12与供电导体13a连接。供电导体13a通常是钼箔制成的，通过导体13b伸出外壳11外，其中导体13b可用钨制成。阴极心14通常也由钨制成，伸出外壳里面，上面固定有线圈16。

弧光管10的管壁厚1毫米，容积为2立方厘米。化学充填料主要由13至20毫克的碘化钠、碘化钪和碘化锂以68∶8∶24的重量比组成。水银量约为16至18毫克。这种充填料起作用时使灯的色温在3000°K的范围，所以往往称之为3K灯。

上面说过，采用碱离子的灯容易受失透的作用。碘化锂是使3K灯达到72与77之间合乎要求的CRI所必需的成分，但其加入却造成了这个失透作用的原因。

图1至图4中采用了现有技术含68∶8∶24钠、铳、锂的灯(以下称3K灯)作为对照物，为其描出的曲线为曲线A。本发明两个实施例描出的曲线为曲线B和C。在曲线B的灯中，充填料还含占3K充填料重量5％的碘化铯，曲线C灯中的充填料还含占3K充填料重量10％的碘化铯。

仔细参看一下图1。可以看出含碘化铯的灯在500小时之后其失透过程显著下降，含铯灯输出的光通量大于作为对照物的灯的光通量证实了这一点。铯灯在1000小时的电压升高方面实质上保持不变，在CCT方面也如此(图3)。至于曲线B的灯(5％铯的灯)，其1000小时数据基本上与作为对照物的灯的完全相同，而加了5％和10％铯的灯其CRI数据(见图4)与弧光管使用寿命的延长一起考虑时都处在满可以接受的范围。

因此这里提供的弧光管其使用寿命因失透过程慢下来而提高了，使用寿命的提高并没有使既定灯类的CRI下降到有害的程度。

上面已就本发明认为是最佳的实施例进行示范和说明，而本技术领域的行家们都知道，在不脱离本发明在所附权利要求书中所述的范围的前提下是可以对上述实施例进行种种更改和修改的。