一種無汞高壓氣體放電燈制造技術

本發明專利技術公開了一種無汞高壓氣體放電燈，其包括：放電腔體和延伸至放電腔體內部放電作用的鎢電極，該鎢電極依次連接有導電和密封作用的鉬片和外引線鉬絲，所述放電腔體填充有包括惰性氣體和金屬鹵化物的填充物，所述填充物不含汞，其中所述金屬鹵化物中含不超過總重量10％的單獨鎵、鎵銦、鎵鉈或鎵銦鉈四種組合中任一組合元素的金屬鹵化物。本發明專利技術提供的一種無汞高壓氣體放電燈，填充氣體不含汞，金屬鹵化物添加有鎵、或鎵與銦或鉈的鹵化物中任一種或三種混合物，用于替換現有含汞高壓氣體放電燈中的汞添加或無汞高壓氣體放電燈中碘化鋅的添加，有效提高燈的啟動時間，能降低對電極的焊接點牢固度的電沖擊，同時也提高燈的壽命。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及高壓氣體放電燈，具體而言，涉及無汞高壓氣體放電燈。
技術介紹
高壓氣體放電燈包括具有內部放電空間的密封的放電容器，該密封的放電容器可以由，例如石英玻璃制成，兩個電極伸到放電空間內，布置成彼此相隔一定距離，從而在它們之間引燃電弧。放電空間具有填充物，該填充物包括惰性氣體和諸如金屬鹵化物之類的其他成分。現階段高氣壓氣體放電燈，主要以汞為緩沖氣體的填充物，伴隨環保要求的日益提高，世界一些大的照明企業正逐漸用汞齊等更加環保物品代替，以實現生存環境的改善。如飛利浦使用碘化鋅作為汞的替代品，用于制備高氣壓氣體放電燈。盡管不含有汞的新型氣體放電燈不存在環境污染和紫外線輻射，但其劣勢也同樣明顯。其一，燈從啟動到穩定的時間較長。原因是燈中不含有液態的汞，因此燈在擊穿惰性氣體，放電腔體開始升溫過程中，替代汞的鋅元素需要到較高溫度才開始揮發參與放電，并產生維持放電的電位差，此期間燈管需要維持一個高電流的啟動狀態，直到鋅開始揮發參與到放電中。其二，啟動初始階段的高電流，極大地降低氣體放電燈的壽命。由于氣體放電燈使用鎢材料作為放電載體，過渡材料使用鉬，所以電極是鎢材料與鉬片的鉬材料焊接的，因此在焊接點會存在一個接觸電阻，即在兩種材料的焊接部位存在一定的電阻，如果通過的電流越大，時間越長，焊接點的發熱也越高，金屬受熱膨脹，帶動外圍壓封的玻璃膨脹，由于幾個部件之間的膨脹系數有差異(玻璃和金屬、金屬與金屬的膨脹系數不同)，以及玻璃應力和金屬焊接應力釋放，會經常性的開關沖擊，導致產品失效。也就是說，在鎢鉬焊接的焊接點，由于啟動時間較長，所以在焊接點存在過大和過長時間的電流脈沖，將對焊接點形成熱膨脹沖擊，降低產品的可靠性和壽命。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種無汞高壓氣體放電燈，以解決現有鋅替代汞出現的啟動到穩定的時間較長、壽命減低等問題。本專利技術實施例提供了一種無汞高壓氣體放電燈，包括：放電腔體和延伸至放電腔體內部放電作用的鎢電極，該鎢電極依次連接有導電和密封作用的鉬片和外引線鉬絲，所述放電腔體填充有包括稀有氣體和金屬鹵化物的填充物，所述填充物不含汞，其中所述金屬鹵化物中含不超過總重量10％的單獨鎵、鎵銦、鎵鉈或鎵銦鉈四種組合中任一組合元素的金屬鹵化物。在一些實施例中，優選為，所述金屬鹵化物中添加鎵和銦的鹵化物混合物時，所述鎵的鹵化物與銦的鹵化物重量比為1：1～1：4。在一些實施例中，優選為，所述金屬鹵化物中添加鎵和鉈的鹵化物混合物時，所述鎵的鹵化物與鉈的鹵化物重量比為1：1～1：4。在一些實施例中，優選為，所述金屬鹵化物中添加鎵、銦、鉈三種鹵化物的混合物時；所述鎵的鹵化物與銦、鉈鹵化物總和的重量比為1：1～1：4。在一些實施例中，優選為，所述金屬鹵化物還包括碘化鈉和碘化鈧，其重量比例為4：1～1：1。在一些實施例中，優選為，所述放電腔體呈橢球型，其高度為2～4mm，長度為6～8mm。在一些實施例中，優選為，所述35w的放電腔體，所述呈橢球型的高度為2.8～3.2mm，長度為7.3～7.7mm。本專利技術使用添加微量元素單一鎵，或鎵與銦或鉈中的任意一種或三種元素搭配組合添加到現有無汞氣體放電燈中，由于其具有較低熔沸點，因此在燈管啟動前期，腔體溫度開始升高時，很短時間內揮發并參與放電，提升腔體內的金屬蒸汽壓力，并快速提升電勢差，降低啟動前期高功率的輸出。由于燈啟動時間縮短，因此其高功率，大電流，低電壓的工作時間大幅縮短，因此對保護燈管超功率工作，提升焊接點的可靠性至關重要。本專利技術提供的一種無汞高壓氣體放電燈，與現有技術相比，填充氣體不含汞，金屬鹵化物添加有鎵、或鎵與銦或鉈的鹵化物中任一種或三種混合物，用于替換現有含汞高氣壓氣體放電燈中的汞添加或無汞高壓氣體放電燈中碘化鋅的添加，有效提高燈的啟動時間，能減低電極的焊接點牢固度的電沖擊，同時也提高燈的壽命。附圖說明圖1是本專利技術無汞高壓氣體放電燈的部分結構示意圖。圖2是本專利技術無汞高壓氣體放電燈放電腔體的結構示意圖。具體實施方式高壓氣體放電燈的內部結構，如圖1所示，放電腔體1和延伸至放電腔體內部放電作用的鎢電極2，過渡密封和導電作用的鉬片3，以及外引線鉬絲4三部分組成。由延伸到放電腔體內部起放電作用的鎢電極，其中兩兩焊接：鎢電極與鉬片重疊接觸式焊接，鉬片與鉬絲重疊接觸式焊接。由于鎢電極與鉬片為兩種金屬材質，因此無論焊接多么牢固，其焊接部位仍存在接觸電阻和由于兩種不同金屬的膨脹系數導致的應力存在。而高氣壓氣體放電燈，尤其是車用氣體放電燈，在啟動時要求高的光輸出，因此鎮流器在輸送給燈的初始功率會比較高，如一般額定功率為35W的氙氣燈，啟動時的初始功率會在100W左右。因此啟動時電流也會比較大，啟動初期為放電腔體內的填充氣體放電，在燈管放電腔體溫度逐漸上升過程中，本專利技術添加的鎵或鎵與銦或鉈的一種或兩種混合鹵化物，由于較低的熔沸點，會很快揮發并參與放電，三種金屬在參與放電后，兩個放電鎢電極之間的電勢差會快速上升，此時更多電子參與到內部激發，因此燈管溫度會快速提升，并促使鈉的鹵化物和鈧的鹵化物揮發放電，燈也逐漸趨于穩定。也就是說，本專利技術添加的過渡元素，具有較低的揮發點，能夠在燈啟動前期快速揮發并形成較高的蒸汽壓力和電位差，使氣體放電燈在最短時間內過渡到穩定放電。比較關鍵的是：燈管點亮過程是一個由常溫過渡到穩定1000度左右的放電體的過程。因此過程中添加的物質越快進入放電，燈穩定的也越快。現有技術中，添加的碘化鋅的熔沸點分別是熔點約446℃。沸點約625℃。碘化鎵熔點:214℃，沸點:345℃，因此在點燈過程中，本專利技術添加的鹵化物會更快參與到燈的啟動過程中，燈越快趨于穩定，鎮流器的功率可以越早降低到額定功率。需要說明的是，即使燈在100W的驅動下，也可以工作，但是以縮短壽命為代價，燈的管壁負載超負荷運行。大功率下，流經引線的電流同樣比較大，而且放電腔體的管壁負載，內部氣壓均超過穩定工作。因此說燈的啟動時間越短，對提升焊接點的牢固度越好，同時也會提高燈的壽命。本專利技術采用添加鎵或含鎵與鎵、銦的混合物代替汞和碘化鋅，做產品啟動初期提升氣壓的填充物，可使燈的啟動時間大大縮短。另外根據實際測試發現，添加的三種元素可以鹵化物形式添加，具體組合可采用單純鎵，或鎵與銦混合物、鎵與鉈混合物、鎵、銦和鉈混合物，但總重量比例不超過總金屬鹵化物重量的10％。由于鎵譜線由強到弱為417、403、294、287，銦譜線由強到弱為451、410、326、304、231，發出混合藍色譜線。鉈譜線由強到弱為352、535、378、277、發出混合綠色譜線。因此在實際運用過程中，需要適度加入銦、鉈鹵化物單質以及兩種的混合物，防止色溫超高而不符合標準。接下來通過一些具體實施方式，進一步描述本專利技術。圖2示出無汞高壓氣體放電燈放電腔體一種優選的結構示意圖，其中，放電腔體1呈橢球型，其高度H優選為2～4mm，從封接部位5算起的長度L優選為6～8mm。高壓氣體放電燈通過點燃電極2之間的電弧放電來照亮。放電腔體本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無汞高壓氣體放電燈，其特征在于，其包括：放電腔體和延伸至放電腔體內部放電作用的鎢電極，該鎢電極依次連接有導電和密封作用的鉬片和外引線鉬絲，所述放電腔體填充有包括惰性氣體和金屬鹵化物的填充物，所述填充物不含汞，其中所述金屬鹵化物中含不超過總重量10％的單獨鎵、鎵銦、鎵鉈或鎵銦鉈四種組合中任一組合元素的金屬鹵化物。

【技術特征摘要】
1.一種無汞高壓氣體放電燈，其特征在于，其包括：放電腔體和延伸至
放電腔體內部放電作用的鎢電極，該鎢電極依次連接有導電和密封作用的鉬
片和外引線鉬絲，所述放電腔體填充有包括惰性氣體和金屬鹵化物的填充物，
所述填充物不含汞，其中所述金屬鹵化物中含不超過總重量10％的單獨鎵、
鎵銦、鎵鉈或鎵銦鉈四種組合中任一組合元素的金屬鹵化物。
2.如權利要求1所述的無汞高壓氣體放電燈，其特征在于，所述金屬鹵
化物中添加鎵和銦的鹵化物混合物時，所述鎵的鹵化物與銦的鹵化物重量比
為1：1～1：4。
3.如權利要求1所述的無汞高壓氣體放電燈，其特征在于，所述金屬鹵
化物中添加鎵和鉈的鹵化物混合物時，所述鎵的鹵化物與鉈...

【專利技術屬性】
技術研發人員：柴國生，劉火根，吳世杰，
申請(專利權)人：廣東雪萊特光電科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44