(57)【要約】【課題】本焼成の前に成形体に酸処理を行っても放電容器の強度が低下することがない放電容器の製造技術を提供する。【解決手段】発光部と該発光部の両側の細管部を有するセラミック製の放電容器の製造方法において、アルミナ粉末、酸化マグネシウムを含む助剤、及び、水を混合してスラリーを生成するスラリー生成ステップと、石膏型に前記スラリーを供給するスラリー供給ステップと、排泥ステップと、離型ステップと、仮焼ステップと、前記仮焼された成形体を酸処理する酸処理ステップと、前記酸処理された成形体をマグネシウム水溶液に浸漬するマグネシウム水溶液浸漬ステップと、前記マグネシウム水溶液に浸漬した成形体をアンモニア水に浸漬するアンモニア水浸漬ステップと、前記アンモニア水に浸漬した成形体を本焼成する本焼成ステップと、を有する。【選択図】図２Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と該発光部の両側の細管部を有するセラミック製の放電容器の製造方法において、
アルミナ粉末、酸化マグネシウムを含む助剤、及び、水を混合してスラリーを生成するスラリー生成ステップと、
放電容器の外形に対応する成形室を備えた石膏型に前記スラリーを供給するスラリー供給ステップと、
前記石膏型の成形室よりスラリーを排出する排泥ステップと、
前記石膏型の成形室の内面に形成された成形体を離型する離型ステップと、
前記成形体を仮焼する仮焼ステップと、
前記仮焼された成形体を酸処理する酸処理ステップと、
前記酸処理された成形体をマグネシウム水溶液に浸漬するマグネシウム水溶液浸漬ステップと、
前記マグネシウム水溶液に浸漬した成形体をアンモニア水に浸漬するアンモニア水浸漬ステップと、
前記アンモニア水に浸漬した成形体を本焼成する本焼成ステップと、
を有する放電容器の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の放電容器の製造方法において、
前記アンモニア水浸漬ステップでは、前記アンモニア水のｐＨは１１〜１２であることを特徴とする放電容器の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の放電容器の製造方法において、
前記アンモニア水浸漬ステップにて得られた成形体の酸化マグネシウム濃度は４００〜１２００ｐｐｍであることを特徴とする放電容器の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の放電容器の製造方法において、
前記マグネシウム水溶液浸漬ステップでは、前記マグネシウム水溶液として、硝酸マグネシウム溶液に用いることを特徴とする放電容器の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の放電容器の製造方法において、
前記マグネシウム水溶液浸漬ステップでは、真空雰囲気内にて成形体のマグネシウム水溶液浸漬を行うことを特徴とする放電容器の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項記載の放電容器の製造方法において、
前記アンモニア水浸漬ステップでは、真空雰囲気内にて成形体のアンモニア水浸漬を行うことを特徴とする放電容器の製造方法。
【請求項７】
セラミック製の発光部と、該発光部の両端のセラミック製の細管部と、を有し、内部に、発光物質と、水銀および不活性ガスが封入された放電容器において、
前記発光部と前記細管部の内面と外面のマグネシウム濃度は２００〜６００ｐｐｍであることを特徴とする放電容器。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項記載の放電容器の製造方法によって製造された放電容器。
【請求項９】
請求項７又８記載の放電容器を備えた高圧放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧放電ランプ用のセラミック製の放電容器の製造方法に関し、特に、排泥鋳込みによって生成された成形体の処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧放電ランプではセラミック製の放電容器が用いられる。セラミック製の放電容器の製造には、排泥鋳込み法（泥漿鋳込み方法）が用いられる。排泥鋳込み法では、石膏製の型にアルミナを含むスラリーを充填し、所定の時間保持する。石膏にスラリーの水分が吸収され、型の内面にスラリーの固形分が着肉する。次に、排泥（スラリーの除去）を行うと、型の内面に着肉した薄膜が残る。これを乾燥し、離型し、得られた成形体を仮焼成する。この成形体を本焼成することによりセラミック製の放電容器が得られる。特許文献１には成形体を水素雰囲気又は真空雰囲気にて焼結することによって、不純物や欠陥を有しない高品位且つ安価な発光管を製造することができることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2004-315313
【特許文献２】特開平8-301666
【特許文献３】特開平7-237974
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
排泥鋳込み法によって形成された成形体には、石膏の成分である硫酸カルシウムに起因したカルシウム等が残存する。これらの元素が残存すると、本焼成によりアルミナ粒子が異常成長を起こし、透過率が低下することがある。特許文献２及び３には、成形体に酸処理を施すことによって不要なカルシウム等を除去する方法が記載されている。
【０００５】
本願の発明者は、酸処理した成形体を洗浄し本焼成を行ったところ、放電容器の強度が低下することを見出した。
【０００６】
本発明の目的は、本焼成の前に成形体に酸処理を行っても放電容器の強度が低下することがない放電容器の製造技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の発明者は本焼成の前に成形体に酸処理を行った場合に、放電容器の強度が低下する原因を究明した。そこで、本願の発明者は以下の知見を得た。
【０００８】
放電容器の原料であるスラリーは、アルミナと助剤を含む。助剤には結晶の粗大化を抑制する作用を有する酸化マグネシウムが含まれる。そのため、成形体には酸化マグネシウムが含まれる。成形体を酸処理すると、酸化マグネシウムが溶出する。そのため、本焼成において、結晶が粗大化し、放電容器の強度が低下する。そこで本願の発明者は、酸処理を行った後に再度焼結助剤成分を補給する方法を見出した。
【０００９】
本発明によると、発光部と該発光部の両側の細管部を有するセラミック製の放電容器の製造方法において、
アルミナ粉末、酸化マグネシウムを含む助剤、及び、水を混合してスラリーを生成するスラリー生成ステップと、
放電容器の外形に対応する成形室を備えた石膏型に前記スラリーを供給するスラリー供給ステップと、
前記石膏型の成形室よりスラリーを排出する排泥ステップと、
前記石膏型の成形室の内面に形成された成形体を離型する離型ステップと、
前記成形体を仮焼する仮焼ステップと、
前記仮焼された成形体を酸処理する酸処理ステップと、
前記酸処理された成形体をマグネシウム水溶液に浸漬するマグネシウム水溶液浸漬ステップと、
前記マグネシウム水溶液に浸漬した成形体をアンモニア水に浸漬するアンモニア水浸漬ステップと、
前記アンモニア水に浸漬した成形体を本焼成する本焼成ステップと、
を有する。
【００１０】
本実施形態によると前記放電容器の製造方法において、前記アンモニア水浸漬ステップでは、前記アンモニア水のｐＨは１１〜１２が望ましい。
【００１１】
本実施形態によると前記放電容器の製造方法において、前記本焼成ステップにて得られた成形体の酸化マグネシウム濃度は４００〜１２００ｐｐｍであってよい。
【００１２】
本実施形態によると前記放電容器の製造方法において、前記マグネシウム水溶液浸漬ステップでは、前記マグネシウム水溶液として、硝酸マグネシウム溶液に用いてよい。
【００１３】
本実施形態によると前記放電容器の製造方法において、前記マグネシウム水溶液浸漬ステップでは、真空雰囲気内にて成形体のマグネシウム水溶液浸漬を行ってよい。
【００１４】
本実施形態によると前記放電容器の製造方法において、前記アンモニア水浸漬ステップでは、真空雰囲気内にて成形体のアンモニア水浸漬を行ってよい。
【００１５】
本発明によると、セラミック製の発光部と、該発光部の両端のセラミック製の細管部と、を有し、内部に、発光物質と、水銀および不活性ガスが封入された放電容器において、前記発光部と前記細管部の内面と外面のマグネシウム濃度は２００〜６００ｐｐｍである。
【００１６】
本実施形態の放電容器は前記放電容器の製造方法によって製造されてよい。本実施形態の高圧放電ランプは前記放電容器を含んでよい。
【００１７】
本実施形態によると、発光部と該発光部の両側の細管部を有するセラミック製の放電容器の製造装置において、放電容器の外形に対応する成形室が形成された石膏型と、前記石膏型か取り出された成形体に対して浸漬処理を行うための浸漬装置と、を有し、前記浸漬装置は、耐圧容器と、該耐圧容器の内部に設けられた成形体保持部材と、前記耐圧容器の内部を真空排気するための真空排気系と、前記耐圧容器に浸漬液を供給するための浸漬液供給系と、前記耐圧容器の内部に収納された浸漬液のｐＨを測定するためのＰＨ計と、を有し、前記成形体保持部材には成形体が挿入されるための複数の孔が設けられている。
【００１８】
本実施形態によると、前記放電容器の製造装置において、前記浸漬液供給系は、マグネシウム水溶液を供給するためのマグネシウム水溶液供給系とアンモニア水を供給するためのアンモニア水供給系とを有し、前記マグネシウム水溶液供給系は、前記耐圧容器の底壁に接続されたマグネシウム水溶液供給管と、該マグネシウム水溶液供給管に接続されたマグネシウム水溶液供給バルブと、該マグネシウム水溶液供給バルブに接続されたマグネシウム水溶液タンクと、を有し、
前記アンモニア水供給系は、前記耐圧容器の底壁に接続されたアンモニア水供給管と、該アンモニア水供給管に接続されたアンモニア水供給バルブと、該アンモニア水供給バルブに接続されたアンモニア水タンクと、を有してよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、本焼成の前に成形体に酸処理を行っても放電容器の強度が低下することがない放電容器の製造技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】図１Ａは、本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの構成を説明する図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの放電容器の構成を説明する図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本実施形態に係る放電容器の製造方法の排泥鋳込み工程までの工程を説明する図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本実施形態に係る放電容器の製造方法の排泥鋳込み工程後の工程を説明する図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本実施形態に係る放電容器の製造装置の浸漬装置に成形体を装填した状態を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本実施形態に係る放電容器の製造装置の浸漬装置に浸漬液を充填した状態を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本実施形態に係る放電容器の製造方法のアンモニア水浸漬工程においてアンモニア水のｐＨと成形体の内面の酸化マグネシウム濃度の関係を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本実施形態に係る放電容器の製造方法のアンモニア水浸漬工程においてアンモニア水のｐＨと成形体の外面の酸化マグネシウム濃度の関係を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本実施形態に係る放電容器の製造方法のアンモニア水浸漬工程においてアンモニア水のｐＨと成形体の内部の酸化マグネシウム濃度の関係を示す図である。
【図５】図５は、アンモニア水のｐＨと成形体の酸化マグネシウム濃度の関係を示すグラフであり、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃの結果を１つのグラフに纏めたものである。
【図６Ａ】図６Ａは、アンモニア水浸漬工程を行った場合の成形体の表面の電子顕微鏡写真の例を説明する図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、アンモニア水浸漬工程を行わない場合の成形体の表面の電子顕微鏡写真の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態に関して、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。
【００２２】
図１Ａを参照して本実施形態に係るセラミックメタルハライドランプの一例を説明する。セラミックメタルハライドランプ１００は、透光性外管１１１と、端部の口金１１２と、透光性外管１１１の内部のほぼ中央に配置された放電容器１３０を有する。透光性外管１１１の内部は圧力１０Ｐａ以下の高真空に保持される。セラミックメタルハライドランプ１００は、図示のように口金１１２を上にして垂直に装着される。
【００２３】
放電容器１３０の周囲に透光性スリーブ１０８が設けられ、その外側に、金属製のフレーム１０９が設けられている。放電容器１３０の上側には、始動器１１０が設けられている。フレーム１０９の上端には、ゲッタ１１３が装着されている。
【００２４】
フレーム１０９は、下端のマウント支持板１１４と上端のステム１１５の導入線と接続しており、それによって、位置固定される。フレーム１０９は位置固定用の部材であると同時に電気的接続用の部材を兼ねており、図示しない外部給電システムからの電力をステム１１５の導入線を介して放電容器１３０に供給する。
【００２５】
図１Ｂを参照して放電容器１３０の構造を説明する。放電容器１３０は中央の発光部１３０Ｃとその両端の細管部１３０Ａ、１３０Ｂを有する。細管部１３０Ａ、１３０Ｂには、電流導入体１２０ａ、１２０ｂがそれぞれ装着されている。電流導入体１２０ａ、１２０ｂは、タングステン電極１２３、電流供給体１２２、及び、リード線１２１を有する。タングステン電極１２３は放電容器１３０の発光部１３０Ｃに配置されている。電流供給体１２２は、耐ハロゲン性中間材１２２ａと導電性サーメット棒１２２ｂからなる。
【００２６】
リード線１２１は導電性サーメット棒１２２ｂの先端に接続されている。リード線１２１と導電性サーメット棒１２２ｂの接続部は補強材１３１によって囲まれている。リード線１２１は細管部１３０Ａ、１３０Ｂの両端より突出している。
【００２７】
放電容器１３０の内部には、発光物質と、水銀および不活性ガスが封入されている。不活性ガスは例えば希ガスであるが本実施例ではアルゴンである。セラミックメタルハライドランプを点灯させると、放電容器１３０内における放電により、発光物質が加熱され、その一部が蒸発して放電により励起され、発光する。発光物質の残りの部分は、放電容器１３０の底部の最冷部に液相状態でプールされる。液相の発光物質の一部は蒸発し、放電容器１３０の内部を対流により循環し、底部の最冷部に戻る。ランプの点灯中はこのようなサイクルが繰り返される。
【００２８】
図２Ａを参照して、本発明に係る高圧放電ランプ用のセラミック製の放電容器の製造方法の例を説明する。図２Ａは、排泥鋳込み成形によって成形体を形成する工程を示す。先ず、ステップＳ１０１にて、原材料を秤量する。本実施形態では、原材料として、アルミナ粉末（粒子径０．１〜２．０μｍ）と助剤（酸化マグネシウム）を用いる。これらの助剤、特に、酸化マグネシウムは、セラミックにおける結晶粒の粗大化を抑制する機能を有する。ステップＳ１０２にて、スラリーを生成する。アルミナ粉末、助剤、及び、水を混合した原材料を容器に入れ、ボールミルにて１０時間混合を行い、スラリーを生成する。ステップＳ１０３にて、バインダー添加を行う。スラリーを別の容器に移し、バインダーを加え、更に混合する。ステップＳ１０４にて、篩処理を行う。スラリーをナイロン製の篩にかけ、一定以上の大きさの粒子径のアルミナを除去する。本実施形態では、目開き３２μｍの篩を用いた。ステップＳ１０５にて、スラリーの脱泡を行う。脱泡装置によりスラリーの気泡を除去する。
【００２９】
ステップＳ１０６〜ステップＳ１１０は排泥鋳込み成形の工程である。ステップＳ１０６にて、石膏型にスラリーを供給し、石膏型の成形室をスラリーで充填する。ステップＳ１０７にて、所定の時間保持する。石膏にスラリーの水分が吸収される。石膏型の内面にスラリーの固形分が着肉する。鋳込みは、大気圧下で行ってもよいが、真空雰囲気又は加圧雰囲気にて行ってもよい。
【００３０】
ステップＳ１０８にて、排泥を行う。石膏型の内面に着肉したスラリーの固形分によって成形体が形成される。ステップＳ１０９にて、石膏型内に形成された成形体をそのまま乾燥させる。ステップＳ１１０にて、離型を行う。石膏型から成形体を取り外す。
【００３１】
図２Ｂを参照して、本発明に係る高圧放電ランプ用のセラミック製の放電容器の製造方法の例を説明する。図２Ｂは、排泥鋳込み成形によって形成された形成体を焼成してセラミック製の放電容器を形成する工程を示す。ステップＳ２０１にて、成形体の仮焼を行う。即ち、１０時間をかけて９５０℃まで昇温し、その温度で３０分間保持する。ステップＳ２０２にて、成形体の研磨を行う。成形体の表面には、石膏型の合わせ目に沿って小さな突起状のパーティングラインが形成されている。仮焼後の成形体はある程度の硬さを有する。そこで、パーティングラインを研磨除去する。両側の細管部を把持し、成形体を回転させ、表面に１０００〜２０００番の耐水研磨紙をあてる。
【００３２】
ステップＳ２０３にて、酸処理を行う。成形体には、石膏の成分に起因した硫黄、カルシウム、ケイ素等が残存する。これらの元素が残存すると、本焼成後に白濁して、透過率が低下する。そこで、酸処理によってカルシウム等の不要な成分を除去する。酸処理では、例えば、硝酸、又は、塩酸液中に成形体を浸漬することによって石膏に起因した成分を除去してよい。
【００３３】
こうして、酸処理では、石膏に起因したカルシウム等の望ましくない成分を除去することができるが、同時に、結晶粒の粗大化を抑制する作用を有するマグネシウムイオンが流出する。即ち、助剤として付加した酸化マグネシウムが減少する。そこで、本実施形態では、酸処理後の成形体にマグネシウムイオンを付加する。
【００３４】
ステップＳ２０４にて、成形体をマグネシウム水溶液に浸漬する。即ち、成形体を、マグネシウムイオンを含む水溶液に浸漬する。マグネシウムイオンを含む水溶液として、本実施形態では、硝酸マグネシウム溶液を用いてよい。こうして本実施形態では、成形体を硝酸マグネシウム溶液に浸漬することによって、成形体にマグネシウムが添加される。
【００３５】
本願の発明者が行った実験では、硝酸マグネシウム溶液に浸漬することによって成形体にマグネシウムが添加されるが、乾燥工程において、マグネシウムイオンが成形体の内面から外面に移動し、内面のマグネシウムイオンが減少することが判った。そこで本願の発明者は、マグネシウムイオンを固定化するための処理を鋭意検討した。本願の発明者は、アンモニア水浸漬を行ったところ、良好な結果を得た。アンモニア水浸漬の実験については後に詳細に説明する。
【００３６】
ステップＳ２０５にて、成形体をアンモニア水に浸漬する。アンモニア水に浸漬することによって、マグネシウムが固定される。アンモニア水浸漬処理におけるマグネシウムイオンの固定化の化学反応は次の式によって表される。
【００３７】
【化１】
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【００３８】
尚、マグネシウムイオンの固定化の効果は、アンモニア水以外のアルカリ水溶液を用いても得られる。しかしながら、アンモニアは、窒素と水素からなり、これらの元素はランプに影響を与えることがない利点がある。即ち、発光色に影響を与えることもなく、また、高温の放電容器の周囲の材料と反応して劣化させることもない。
【００３９】
ステップＳ２０６にて、成形体を乾燥する。ステップＳ２０７にて、１次本焼成を行う。１次本焼成は、ドライ水素雰囲気で行う。ステップＳ２０８にて、２次本焼成を行う。２次本焼成は空気中で行う。２次本焼成は酸素を含んだウェット水素雰囲気で行なってもよい。焼成によってマグネシウム濃度は半減する。
【００４０】
本実施の形態では、一次本焼成と二次本焼成の２回の本焼成を行う。その理由は、ドライ水素雰囲気での焼成だけではアルミナに低次酸化物が生成され易い。低次酸化物が生成されると、成形体は黒っぽく着色し透過率が低下する。しかしドライ水素雰囲気での焼成の後に酸素を含んだ空気中での焼成を行うことにより、低次酸化物を低減させることができる。そのため、成形体の着色がなくなり透過率を向上させることができる。本焼成での雰囲気、温度、時間等は、成形体の着色具合等から判断して変更し、着色が少なく、透過率の高くなる条件での焼成が望ましい。
【００４１】
図３Ａ及び図３Ｂを参照して、本実施形態に係るセラミック製の放電容器の製造装置の浸漬装置の例を説明する。本実施形態の浸漬装置は、耐圧容器１０と、その内部に設けられた成形体保持部材１２と、耐圧容器１０の内部を真空排気するための真空排気系と、耐圧容器１０の内部に浸漬液を供給する浸漬液供給系を有する。成形体保持部材１２には複数の孔１３が設けられており、これらの孔１３に成形体１５が挿入されている。真空排気系は、耐圧容器１０の天井壁に接続された排気管２１と、排気管２１に設けられた排気バルブ２２と、排気バルブ２２に接続された真空排気ポンプ（図示なし）を有する。耐圧容器１０には、内部の浸漬液１６のｐＨを測定するためのＰＨ計が設けられている。
【００４２】
浸漬液供給系は、マグネシウム水溶液を供給するためのマグネシウム水溶液供給系とアンモニア水を供給するためのアンモニア水供給系とを有する。マグネシウム水溶液供給系とアンモニア水供給系は、１つの供給系によって構成してもよいが、別個の供給系として構成してもよい。ここでは、別個の供給系として構成する場合を説明する。
【００４３】
マグネシウム水溶液供給系は、耐圧容器１０の底壁に接続されたマグネシウム水溶液供給管２５と、マグネシウム水溶液供給管２５に設けられたマグネシウム水溶液供給バルブ２６と、マグネシウム水溶液供給バルブ２６に接続されたマグネシウム水溶液タンク（図示なし）を有する。アンモニア水供給系は、耐圧容器１０の底壁に接続されたアンモニア水供給管２７と、アンモニア水供給管２７に設けられたアンモニア水供給バルブ２８と、アンモニア水供給バルブ２８に接続されたアンモニア水タンク（図示なし）を有する。
【００４４】
本実施形態の浸漬装置を用いてステップＳ２０４のマグネシウム水溶液浸漬を行う場合を説明する。図３Ａに示すように、成形体保持部材１２の孔１３に成形体１５を挿入する。放電容器の形状を有する成形体１５はその中心軸線が垂直になるように縦に保持される。真空ポンプを作動し、排気バルブ２２を開ける。それによって、耐圧容器１０内は真空排気される。
【００４５】
次に、図３Ｂに示すように、マグネシウム水溶液供給バルブ２６を開け、耐圧容器１０内に浸漬液１６を供給する。浸漬液１６として、マグネシウム水溶液、特に、硝酸マグネシウム溶液を用いる。浸漬液１６の液面が成形体の上側に到達すると、マグネシウム水溶液供給バルブ２６を閉じる。本実施形態では、マグネシウム水溶液タンク内と耐圧容器１０内の圧力差を利用して浸漬液１６を供給してもよいが、浸漬液ポンプを用いてもよい。
【００４６】
本実施形態の浸漬装置を用いてステップＳ２０５のアンモニア水浸漬を行う場合はマグネシウム水溶液浸漬の場合と同様な操作を行えばよい。アンモニア水浸漬に用いるアンモニア水のｐＨは１１〜１２が望ましい。アンモニア水の最適なｐＨについては後に説明する。本実施形態の浸漬装置を用いてステップＳ２０３の酸処理を行うことができる。この場合、耐圧容器内に供給する浸漬液は、硝酸水溶液であってよい。
【００４７】
図４Ａ〜図４Ｃ及び図５を参照して、本願の発明者が行ったステップＳ２０５のアンモニア水浸漬の実験の結果を説明する。本願の発明者は、アンモニア水浸漬におけるアンモニア水のｐＨを変化させて、図２Ｂを参照して説明した方法によって、成形体を生成した。成形体は図１Ｂに示した放電容器と同様な形状である。成形体の内面、中間、外面における酸化マグネシウム濃度を測定した。
【００４８】
図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃは、アンモニア水のｐＨと成形体の酸化マグネシウム濃度の関係を示すグラフである。図５は、図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃの結果を１つのグラフに纏めたものである。これらの図において、横軸はアンモニア水のｐＨ、縦軸は成形体における酸化マグネシウム濃度（ｐｐｍ）である。図４Ａの縦軸は成形体の内面における酸化マグネシウム濃度（ｐｐｍ）、図４Ｂの縦軸は成形体の外面における酸化マグネシウム濃度（ｐｐｍ）、図４Ｃの縦軸は成形体の内部における酸化マグネシウム濃度（ｐｐｍ）である。
【００４９】
本願の発明者は、先ず、結晶の粗大化を防止し、放電容器の強度の低下を防止するために必要な酸化マグネシウムの濃度を検討した。その結果、成形体の酸化マグネシウムの濃度は少なくとも４００ｐｐｍ以上、好ましくは、５００ｐｐｍ以上は必要であると判定した。
【００５０】
そこで、これらの結果より、成形体の酸化マグネシウムの濃度が５００ｐｐｍ以上となるために必要なアンモニア水のｐＨを検討した。これらのグラフから、アンモニア水のｐＨは１１〜１２であることが好ましいことが判った。この場合、成形体の酸化マグネシウムの濃度は１２００ｐｐｍ以下、好ましくは、１０００ｐｐｍ以下であってよい。本実施形態では、成形体の内面と外面のマグネシウム濃度は４００〜１２００ｐｐｍとなる。上述のように焼成によってマグネシウム濃度は半減する。従って、本実施形態では、放電管のマグネシウム濃度は２００〜６００ｐｐｍとなる。
【００５１】
表１は、本願の発明者が行ったアンモニア水浸漬の実験の結果を示す。この実験では、アンモニア水のｐＨを１１とした。本願の発明者は、排泥鋳込み成形によって放電容器の形状を有する成形体を生成し、それを硝酸マグネシウム溶液に浸漬した。硝酸マグネシウム溶液浸漬の後に、アンモニア水浸漬処理を実施したものと実施しなかったものについてマグネシウム濃度を測定した。アンモニア水浸漬処理を行うと、成形体の内面と外面の両者において、酸化マグネシウムの濃度が４００ｐｐｍ以上となった。一方、アンモニア水浸漬処理を行わないと、成形体の内面では酸化マグネシウムの濃度が２８０ｐｐｍ、成形体の外面では酸化マグネシウムの濃度が６００ｐｐｍであった。アンモニア水浸漬処理を行わないと、マグネシウムイオンが成形体の内面から外面に移動し、酸化マグネシウムの濃度の勾配ができるからである。以上より、アンモニア水浸漬処理を実施すると、マグネシウムイオンが固定され、マグネシウムイオンの移動又は流出が防止される。本実施形態では、成形体の内面と外面のマグネシウム濃度は４００〜１２００ｐｐｍとなる。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
図６Ａはアンモニア水浸漬処理を実施した成形体の内面の走査型電子顕微鏡写真（７５０倍）の例を示す。図６Ｂはアンモニア水浸漬処理を実施した成形体の内面の走査型電子顕微鏡写真（７５０倍）の例を示す。図６Ａの電子顕微鏡写真では結晶粒の粒子径が比較的小さいが、図６Ｂの電子顕微鏡写真では結晶粒の粒子径が比較的大きい。結晶粒の粒子径が大きいと、放電容器の強度が低下する。本実施形態では、アンモニア水浸漬処理を実施するから、結晶粒の粗大化を回避することができる。そのため、放電容器の強度が低下することが防止される。
【００５４】
以上、本実施形態に係るセラミック製の放電容器の製造方法及び装置について説明したが、これらは例示であって、本発明の範囲を制限するものではない。当業者が、本実施形態に対して容易になしえる追加・削除・変更・改良等は、本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の記載によって定められる。
【符号の説明】
【００５５】
１０…耐圧容器、１２…成形体保持部材、１３…孔、１５…成形体、１６…浸漬液、２１…排気管、２２…排気バルブ、２５…マグネシウム水溶液供給管、２６…マグネシウム水溶液供給バルブ、２７…アンモニア水供給管、２８…アンモニア水供給バルブ、３０…ＰＨ計、１００…セラミックメタルハライドランプ、１０８…透光性スリーブ、１０９…フレーム、１１０…始動器、１１１…透光性外管、１１２…口金、１１３…ゲッタ、１１４…マウント支持板、１１５…ステム、１３０…放電容器、１３０Ｃ…発光部、１３０Ａ、１３０Ｂ…細管部、１２０ａ、１２０ｂ…電流導入体、１２１…リード線、１２２…電力供給導体、１２２ａ…耐ハロゲン性中間材、１２２ｂ…導電性サーメット、１２３…タングステン電極、１３１…補強材
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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