(57)【要約】低圧水銀蒸気放電ランプ（１）は、水銀及び希ガスの充填剤を入れた放電空間を気密に包囲する放電容器（３）を有する。この放電容器（３）は、放電空間内に放電を維持する手段を有する。放電空間に面するこの放電容器（３）の表面（１５）の一部分には、保護層（１６）が設けられており、この保護層（１６）は、酸化イットリウム又は酸化アルミニウムを有し、さらに、スカンジウム、イットリウム若しくはその他の希土類金属及びアルカリ土類金属の双方又はいずれか一方のホウ酸塩又はリン酸塩或いはこれらの双方を有している。前記アルカリ土類金属は、カルシウム、ストロンチウム又はバリウム或いはこれらの任意の組み合わせにするのが好ましい。前記その他の希土類金属は、ランタン、セリウム又はガドリニウム或いはこれらの任意の組み合わせにするのが好ましい。本発明によるランプでは水銀消費量がかなり少なくなる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電容器を有する低圧水銀蒸気放電ランプであって、
この放電容器が、水銀及び希ガスの充填剤を入れた放電空間を気密に包囲しており、
この放電容器が、放電空間内に放電を維持する手段を有しており、
前記放電空間に面するこの放電容器の表面の一部分に保護層が設けられている
低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、
前記保護層が、酸化アルミニウム又は酸化イットリウムを有し、さらに、スカンジウム、イットリウム若しくはその他の希土類金属及びアルカリ土類金属の双方又はいずれか一方のホウ酸塩又はリン酸塩或いはこれらの双方を有していることを特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項２】
請求項１に記載の低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、
前記アルカリ土類金属が、カルシウム、ストロンチウム又はバリウム或いはこれらの任意の組み合わせであることを特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項３】
請求項１に記載の低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、
前記その他の希土類金属が、ランタン、セリウム又はガドリニウム或いはこれらの任意の組み合わせであることを特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、
前記酸化アルミニウムが粒子を有し、これら粒子の実効粒子寸法ｄp が、０．１≦ｄp ≦０．８μｍの範囲内にするのが好ましい３μｍを超えない大きさであることを特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、
前記保護層がアルカリ土類ホウ酸塩を含み、且つ当該保護層の厚さが０．１〜５０μｍの範囲内にあることを特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項６】
請求項５に記載の低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、
前記保護層がSrＢ4Ｏ7を有することを特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項７】
請求項５に記載の低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、
前記保護層の厚さが１〜２０μｍの範囲内にあることを特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、
前記放電容器が、前記保護層が設けられているステムを少なくとも１つ有することを特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項９】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、
前記放電容器が、二酸化シリコン及び酸化ナトリウムを含むガラスから形成されており、このガラスの組成が、
６０〜８０重量％のSiＯ2 と、
１０〜２０重量％のNa2 Ｏと
を主成分とすることを特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項１０】
請求項９に記載の低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、
前記ガラスの組成が、
７０〜７５重量％のSiＯ2 と、
１５〜１８重量％のNa2 Ｏと、
０．２５〜２重量％のＫ2 Ｏと
を含むものであることを特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項１１】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、
前記放電空間に面する前記保護層の面に発光材料から成る発光層が設けられていることを特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、
前記発光層に、追加の保護層が設けられていることを特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。
【請求項１３】
請求項１１に記載の低圧水銀蒸気放電ランプにおいて、
前記発光材料が、緑色発光のテルビウム活性化セリウムマグネシウムアルミネートと、青色発光の２価ユウロピウム活性化バリウムマグネシウムアルミネートと、赤色発光の３価ユウロピウム活性化酸化イットリウムとの混合物を含むことを特徴とする低圧水銀蒸気放電ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電容器を有する低圧水銀蒸気放電ランプであって、
この放電容器が、水銀及び希ガスの充填剤を入れた放電空間を気密に包囲しており、
この放電容器が、放電空間内に放電を維持する手段を有しており、
前記放電空間に面するこの放電容器の表面の一部分に保護層が設けられている
低圧水銀蒸気放電ランプに関するものである。
【０００２】
水銀蒸気放電ランプにおいては、水銀は紫外（ＵＶ）光を（効率的に）発生させるための主成分である。ＵＶ光を他の波長、例えば、日焼けの目的（サンパネルランプ）のＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ａに変換したり、或いは一般的な照明目的のために可視放射に変換したりするために、放電容器の内壁に発光材料（例えば蛍光粉末）を有する発光層を設けることができる。従って、このような放電ランプは蛍光ランプとも称される。或いは又、発生した紫外光を殺菌特性（ＵＶ−Ｃ）を得るために使用することもできる。低圧水銀蒸気放電ランプの放電容器は通常円形であり、細長状の場合と小型の場合との双方がある。一般的に、小型の蛍光ランプの管状放電容器は、比較的直径が小さく比較的短い直線部分の組みを有し、これらの直線部分は、橋絡部分又は湾曲部分を介して互いに連結されている。小型の蛍光ランプには、通常、（一体化された）口金が設けられている。一般に、放電空間内に放電を維持する手段は放電空間内に配置した電極である。他の例では、低圧水銀蒸気放電ランプが、いわゆる無電極の低圧水銀蒸気放電ランプである。
【０００３】
低圧水銀蒸気放電ランプの点灯中に放電空間内に存在する放電に接触する放電容器の内壁の一部分が黒化することを防止するための手段を、この低圧水銀蒸気放電ランプに採用することは既知である。水銀及びガラスの相互作用により生じるこのような放電容器の内壁の黒化は望ましいものでなく、光の出力を低下させるだけでなく、特に、例えば黒い染みや点の形態で不規則に起こるためランプの外観も醜くする。頭書に記載したような保護層を使用すると放電容器の内壁の黒化及び変色が低減する。
【０００４】
頭書に記載した種類の低圧水銀蒸気放電ランプは、米国特許第4,544,997 号から既知である。この既知の放電ランプでは、放電容器の内壁に保護層として酸化イットリウムを設けている。
【０００５】
この既知の低圧水銀蒸気放電ランプを用いた場合の欠点は、水銀の消費量が依然として比較的多いことである。その為、この既知のランプでは、十分に長寿命にするためにかなり多量の水銀を必要とする。ランプの寿命が尽きた後に無分別にランプを処分すると環境に悪影響を与える。
【０００６】
本発明の目的は、水銀の消費量をかなり少なくした頭書に記載した種類の低圧水銀蒸気放電ランプを提供することにある。この目的のために、本発明による低圧水銀蒸気放電ランプは、前記保護層が、酸化アルミニウム又は酸化イットリウムを有し、さらに、スカンジウム、イットリウム若しくはその他の希土類金属及びアルカリ土類金属の双方又はいずれか一方のホウ酸塩又はリン酸塩或いはこれらの双方を有していることを特徴とする。
【０００７】
本発明により、酸化イットリウム又は酸化アルミニウムを有する層に、金属ホウ酸塩及び金属リン酸塩の双方又はいずれか一方を組み合わせた保護層は、水銀−希ガス雰囲気の影響が点灯中に低圧水銀蒸気放電ランプの放電容器に及ぼされるのに対して極めて良好に耐えることを確かめた。驚いたことに、本発明による保護層を設けた低圧水銀蒸気放電ランプの水銀の消費量は、既知の低圧水銀蒸気放電ランプの既知の保護層の場合よりかなり少なくなることを確かめた。例として、本発明による保護層を設けた低圧水銀蒸気放電ランプを、既知の保護層を設けた既知の低圧水銀蒸気放電ランプと比較した。数千時間点灯させた後、本発明による保護層中の水銀の量は、既知の保護層中のほぼ半分か又はそれより少ないことを確かめた。
【０００８】
いかなる特定の理論に基づくものではないが、本発明者は、スカンジウム、イットリウム若しくはその他の希土類金属及びアルカリ土類金属の双方又はいずれか一方のホウ酸塩又はリン酸塩或いはこれらの双方を既知の保護層に加えることにより、酸化イットリウム又は酸化アルミニウムを有する既知の保護層のいわゆる活性部位の数が減少するものと考える。その結果、ガラスからのNaイオンの拡散が減り、本発明による保護層と水銀との間の親和力（化学的誘引力）が減少する。
【０００９】
さらに、本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの保護層は、光及び放射の透過率の条件を満足するとともに、低圧水銀蒸気放電ランプの放電容器の内壁に、極めて薄肉で密着性がある均質の保護層として容易に設けることができる。所望の保護層は、例えば、水に希釈したホウ酸若しくはリン酸又は適切な金属有機化合物の混合物（例えば、アセトネート又はアセテート、例えばスカンジウムアセテート、イットリウムアセテート、ランタンアセテート又はガドリニウムアセテートを、カルシウムアセテート、ストロンチウムアセテート又はバリウムアセテートと混合したもの）の溶液で放電容器をリンスし、その後乾燥及び焼結処理を行うことにより得られる。
【００１０】
低圧水銀蒸気放電ランプに本発明による保護層を使用すると、このような保護層は２５４nm付近（放電容器中の水銀は特に２５４nmの波長で共鳴放射を生じる）の波長範囲において比較的高い反射率を有するという追加の利点が得られる。保護層の屈折率を放電容器の内壁の屈折率に比べて高くした場合には、前記波長における反射率が最大になるように保護層の厚さを選択するのが好ましい。このような保護層を使用することにより、低圧水銀蒸気放電ランプの初期の光出力が増大する。
【００１１】
本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの好適例では、保護層が、カルシウム、ストロンチウム又はバリウム或いはこれらの任意の組み合わせのホウ酸塩及びリン塩の双方又はいずれか一方を有するようにする。このような保護層の可視光に対する透過率は比較的高くなる。さらに、酸化イットリウム又は酸化アルミニウムを有し、加えてホウ酸カルシウム、ホウ酸ストロンチウム又はホウ酸バリウム、或いはリン酸カルシウム、リン酸ストロンチウム又はリン酸バリウムを有する保護層を具えた低圧水銀蒸気放電ランプによれば、ルーメン維持率が良好になる。
【００１２】
本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの他の好適例では、保護層は、ランタン、セリウム又はガドリニウム或いはこれらの任意の組み合わせのホウ酸塩及びリン酸塩の双方又はいずれか一方を有する。このような保護層の紫外放射及び可視光に対する透過率は比較的高い。さらに、ホウ酸ランタン若しくはホウ酸ガドリニウムを有する、又はリン酸セリウム若しくはリン酸ガドリニウムを有する保護層は、放電容器の内壁に対する付着性が良好になることを確かめた。さらに、保護層は比較的簡単に(例えば、ランタンアセテート、セリウムアセテート又はガドリニウムアセテートを、希釈リン酸又はホウ酸と混合する処理により)設けることができるため、特に低圧水銀蒸気放電ランプの大量製造工程において費用節減効果が得られる。
【００１３】
酸化イットリウム又は酸化アルミニウムを有し、さらにスカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム又はガドリニウム或いはこれらの任意の組み合わせのホウ酸塩及びリン酸塩の双方又はいずれか一方を有する保護層を低圧水銀蒸気放電ランプに使用することにより、２５４nm付近の波長範囲におけるこのような保護層の反射率が比較的高くなるという他の利点が得られる。前述したように保護層の屈折率を高くし、この保護層の層厚を最適にすることにより、初期の光出力を増大させた低圧水銀蒸気放電ランプを得ることができる。このような保護層は、例えば、殺菌用の低圧水銀蒸気放電ランプに用いるのに特に有利である。
【００１４】
本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの好適例は、酸化アルミニウムが、実効粒子寸法ｄp が３μｍを超えない、好ましくは０．１≦ｄp ≦０．８μｍの範囲内にある粒子を有することを特徴とする。実際には、大きな方の粒子寸法の酸化アルミニウム粒子は、Baikowsky 社の酸化アルミニウム粉末ＣＲ６（商品名）から得られ、小さな方の粒子寸法の酸化アルミニウム粒子は、Degussa 社製のAlon-C（商品名）から得られる。
【００１５】
本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの実際的な例では、保護層がアルカリ土類ホウ酸塩を含み、且つ当該保護層の厚さが０．１〜５０μｍの範囲内にあるようにする。酸化アルミニウムの保護層にアルカリ土類ホウ酸塩を組み合わせて使用し、保護層の厚さを上述した範囲内にすることにより、放電容器中での水銀−希ガス雰囲気による影響に対して優れた耐性が得られることを確かめた。本発明者は、アルカリ土類ホウ酸塩、特にホウ酸カルシウム、ホウ酸ストロンチウム又はホウ酸バリウム或いはこれらの任意の組み合わせの「ナノ粒子」懸濁液を使用することにより、保護層の厚さを既知の放電ランプにおける塩溶液から形成した保護層より著しく厚くし得ることを認識した。本発明の明細書における「ナノ粒子」の用語は、０．１〜１μｍの範囲内の粒子寸法を有する粒子を意味する。ホウ酸カルシウム、ホウ酸ストロンチウム又はホウ酸バリウム或いはこられの任意の組み合わせの粒子材料の軟化点は、ガラス整形処理（曲げ処理）中にこれらの粒子を互いに融着させるのに充分に低い。さらに、保護層が厚肉であると、放電容器の曲げ処理及び封止処理中に保護層の下にある放電容器の壁部と完全に反応することのない密実性の保護層が得られる。実験により、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ストロンチウム又はホウ酸バリウム或いはこられの任意の組み合わせのナノ粒子から形成した保護層は、ゼロ電荷点がかなり高く、水銀消費量がかなり少なくなることを確かめた。アルカリ土類ホウ酸塩のナノ粒子から保護層を形成することによる他の利点は、アルカリ土類ホウ酸塩の粒子寸法がＵＶ光の波長に匹敵するものであることである。このことにより、保護層はＵＶ光に対する反射体としても利用しうるものとなる（粒子寸法は約０．３μｍ〜０．６μｍの範囲内にある）。保護層はSrＢ4Ｏ7を有するようにするのが好ましい。本発明による保護層を製造するにあたっては、約０．１〜約１μｍの範囲内の粒子寸法であるSrＢ4Ｏ7のナノ粒子を使用するのが好ましい。
【００１６】
保護層の厚さは１〜２０μｍの範囲内にするのが好ましい。保護層の厚さを約１０μｍより薄くすると、特に、工場における製造条件下で放電容器を整形処理（曲げ処理）する際に、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ストロンチウム又はホウ酸バリウム或いはこられの任意の組み合わせの粒子が壁部と完全に反応してしまうおそれが生じる。このおそれは、実験室での実験と同程度の正確さをもって製造条件を常時満足させることができない製造環境ではより大きくなる。小型蛍光ランプの放電容器の直線部分においては保護層の粒子の温度は、粒子が溶融するのに十分な高さまで達しないため、保護層において光が散乱することを確かめた。小型蛍光ランプの放電容器の円弧状部分においては、保護層の粒子の温度が、粒子が溶融するのに十分な高さにまで達するため、保護層は透明になる。
【００１７】
本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの好適例は、放電容器が、保護層を設けたステムを少なくとも１つ有することを特徴とする。放電容器のステムに保護層を被覆することにより、ステムのガラスからナトリウムが拡散するのを防止する。この例では、放電を維持する手段を電極とし、ステムに設けられたガラスピンチ部を通って延在する導電リードワイヤによりこれら電極を支持する。
【００１８】
本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの他の好適例は、放電容器を、二酸化シリコン及び酸化ナトリウムを含むガラスから形成し、このガラスの組成が６０〜８０重量％のSiＯ2 及び１０〜２０重量％のNa2 Ｏを主成分とすることを特徴とする。本発明によるナトリウム富化ガラスに本発明による保護層を組み合わせて用いることにより、放電容器の黒化が大幅に低減する。本発明は、上述したホウ酸塩及びリン酸塩の双方又はいずれか一方を含む被膜と、ナトリウム富化ガラスとを組み合わせた放電容器に実施するのが特に好ましい。
【００１９】
ナトリウム富化ガラスはかなり廉価である。既知の放電ランプでは、比較的含有量の少ない(ナトリウム富化ガラスの場合の約７２％に対して約６７％の)SiＯ2 を有し、且つ特に約８％のNa2 Ｏ及び５％のＫ2 Ｏを含むいわゆる混合アルカリガラスが用いられる。このようなガラスの原価はかなり高価である。既知の混合アルカリガラスとナトリウム富化ガラスとの成分を比較するとアルカリの含有量が異なることが分かる。ナトリウム富化ガラスではカリウム含有量が比較的少ないのに対し、既知のガラスはいわゆる混合アルカリガラスであり、Na2 Ｏ及びＫ2 Ｏのモル比がほぼ等しくなっている。ナトリウム富化ガラスには、ガラス中のアルカリイオンの移動度が混合アルカリガラスにおける場合の移動度よりかなり高いという利点がある。ナトリウム富化ガラスの放電容器から形成した低圧水銀蒸気放電ランプのいわゆるランアップ時間は、既知の混合アルカリガラスから形成した放電容器を用いた場合とほぼ同じである。
【００２０】
ガラスの組成は、７０〜７５重量％のSiＯ2 と、１５〜１８重量％のNa2 Ｏと、０．２５〜２重量％のＫ2 Ｏとの成分を含むのが好ましい。このようなナトリウム富化ガラスの成分は通常の窓用ガラスの成分に類似しており、既知の放電ランプで使用されるガラスよりかなり安価である。本発明により放電ランプで使用されるナトリウム富化ガラスの原料原格は、既知の放電ランプで使用される混合アルカリガラスの原料原格の約５０％に過ぎない。さらに、ナトリウム富化ガラスの熱伝導率はかなり低い。２５０℃におけるナトリウム富化ガラスの熱伝導率が約logρ ＝６．３であるのに対して、混合アルカリガラスの対応する値は約logρ ＝８．９である。
【００２１】
本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの更に好適な例は、放電空間に面する保護層の面に、発光材料から成る発光層を設けることを特徴とする。本発明による保護層を低圧水銀蒸気放電ランプに使用すると、発光材料（例えば蛍光粉末）を有する発光層の本発明による保護層に対する接着性が、既知の低圧水銀蒸気放電ランプの保護層に対するのと少なくともほぼ同程度になる利点がある。他の例では、放電容器の壁部と本発明による保護層との間に蛍光体層を設ける。本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの特に好適な例では、放電容器の内壁と発光層との間に保護層を設けるだけでなく、この発光層の上部にも放電空間に面する追加の保護層を設ける。
【００２２】
本発明による手段は、放電容器がさらに光透過性のエンベロープにより包囲されている、円弧状のランプ部分を有する小型の蛍光ランプにも適したものである。外側エンベロープの存在により周囲への熱放散が減少するため、このような「カバーを付けた」小型の蛍光ランプの放電容器の温度は比較的高くなる。このように温度バランスが好ましくないものとなることにより黒化現象が増大するため、既知の放電ランプのルーメン維持率が悪影響を受ける。驚いたことに、本発明による低圧水銀蒸気放電ランプを設け、放電容器をエンベロープにより包囲した小型蛍光ランプでは、１２０００点灯時間後のルーメン維持率が９０％であるのに対し、既知の低圧水銀蒸気放電ランプを設け、放電容器をエンベロープにより包囲した同様の小型蛍光ランプでは、１２０００点灯時間後のルーメン維持率は（消費されたＨｇ量に依存して）８０％より低くなすることを実験により確かめた。この場合、アマルガムからの水銀の消費が大となり、アマルガムにより水銀蒸気圧を最適化し得なくなるおそれがある。さらに、光出力は著しく低くなる。
【００２３】
本発明の上述した及び他の観点は、以下に記載する実施例を参照する説明から明らかなものとなるであろう。
図面は純粋に線図的なものであり、実際の寸法に比例して描いていない。特に明確化のために、ある寸法に関しては誇張して描いている。
【００２４】
図1は、細長状ガラス放電容器３を有する低圧水銀放電ランプの実施例を一部切欠して示す側面図である。放射透過性の放電ランプは、各端部に電極５を有し（図１では１つの電極のみを示す）、これら電極は、導電リードワイヤ７，９で支持されたタングステン白熱コイル６により形成されている。導電リードワイヤ７，９は、ガラスステム１０上に設けられたガラスピンチ部１１を通って延在している。この白熱コイル６には、電極の仕事関数を低減させるためにバリウム、カルシウム又はストロンチウム或いはこれらの任意の組み合わせの酸化物のような電子放出材料が設けられている。放電容器３は、ガラスステム１０によりハーメチック封止されている。導電リードワイヤ７，９は、放電ランプの各端部に設けられた口金１２内のピン型接点１３にそれぞれ接続されている。放電容器３には、キセノン、クリプトン、アルゴン及びネオンガスのうちの１種以上のガスを有する希ガス混合物がある圧力で充填されている。さらに、放電容器３には充分な量の水銀が加えられている。
【００２５】
低圧水銀蒸気放電ランプの放電容器のガラスは、主成分として二酸化シリコン及び酸化ナトリウムを含む組成物を有するようにするのが好ましい。図１に示す実施例では、放電容器３はいわゆるナトリウム富化ガラスから形成されている。特に好ましいガラスの成分は、７０〜７４重量％のSiＯ2 と、１６〜１８重量％のNa2 Ｏと、０．５〜１．３重量％のK2 Ｏと、４〜６重量％のCaＯと、２．５〜３．５重量％のMgＯと、１〜２重量％のAl2Ｏ3と、０〜０．６重量％のSb2Ｏ3と、０〜０．１５重量％のFe2Ｏ3と、０〜０．０５重量％のMnＯとを有するものである。
【００２６】
放電空間に面する放電容器３の表面の一部分には、保護層１６が設けられており、この保護層１６は、酸化イットリウム若しくは酸化アルミニウムを有し、さらに、スカンジウム、イットリウム若しくはその他の希土類金属とアルカリ土類金属との双方又はいずれか一方のホウ酸塩又はリン酸塩或いはこれらの双方を有する。この保護層１６を設けることにより、放電容器３のガラスによる水銀の吸収が低減される。スカンジウム、イットリウム、ランタン、セリウム又はガドリニウム或いはこれらの任意の組み合わせのホウ酸塩及びリン酸塩の双方又はいずれか一方を有する保護層を用いることにより、このような保護層を設けた低圧水銀蒸気放電ランプの水銀消費量が、既知の保護層を設けた低圧水銀蒸気放電ランプよりも著しく少なくなるという利点が得られる。放電容器３のステム１０にも保護層２８を設けるのが好ましい。
【００２７】
この保護層に酸化アルミニウムを含める場合、酸化アルミニウムの粒子の実効粒子寸法ｄp が３μｍを超えないようにし、好ましくはｄp が０．１≦ｄp ≦０．８μｍの範囲内にあるようにする。実際には、Baikowsky 社の酸化アルミニウム粉末ＣＲ６から大きな方の寸法の粒子が得られる。SHIMADZU社の粒子寸法測定器SA-CP3により０．４７μｍの中位径を測定した。この目的のために、酸化アルミニウム粉末ＣＲ６を１０重量％含む懸濁液をBranson 1200型超音波洗浄機内で５分間超音波振動させることにより、これをモル濃度が１０-2の酢酸溶液中で電荷安定化させた。酸化アルミニウム粉末ＣＲ６の比表面積は約６ｍ2 ／ｇである。中位径が約０．０１３μｍで且つ比表面積が約１００ｍ2 ／ｇの小さな方の粒子は、Degussa 社製のAlon-Cから得られる。
【００２８】
さらに、保護層１６の上部には、発光層１７、好ましくはハロリン酸塩の層が設けられている。他の実施例において、発光材料は、緑色発光のテルビウム活性化セリウムマグネシウムアルミネートと、青色発光の２価ユウロピウム活性化バリウムマグネシウムアルミネートと、赤色発光の３価ユウロピウム活性化酸化イットリウムとの混合物を含む。この発光層１７に、放電空間に面した追加の保護層１８を設けるのが好ましい。
【００２９】
本発明による低圧水銀蒸気放電ランプの一実施例では、各種濃度のストロンチウムアセテート溶液、イットリウムアセテート溶液及びホウ酸を、種々の濃度のAl2Ｏ3（酸化アルミニウム）を含む溶液に添加して本発明による保護層１６、１８及び２８を製造する。他の例では、ストロンチウムアセテート溶液の代わりにバリウムアセテート溶液を加える。以下の表１は、代表的なＴ５型ランプに対するルーメン維持試験の結果を示す。
【００３０】
【表１】
2005535085.tif 000003
表１は、本発明による保護層を設けた低圧水銀蒸気放電ランプのルーメン維持率が、既知の酸化アルミニウム保護層を設けた既知の放電ランプより向上していることを示している。保護層の先駆物質としてSr（Ac）2 （ストロンチウムアセテート）の代わりにBa（Ac）2 （バリウムアセテート）を用いた比較試験により、Ba（Ac）2 を用いた放電ランプのルーメン維持率は、既知の放電ランプに匹敵するものであるが、本発明により保護層にBaを加えた放電ランプでは保護層に対する発光層の接着性が増大することが分かった。
【００３１】
例として、既知の酸化アルミニウム保護層を有する既知の放電ランプの水銀含有量（μｇ）を、本発明による保護層を有する放電ランプの水銀含有量と比較した。数千時間点灯後に６つのランプに対して（破壊的な）測定を行った。これら水銀消費量を平均化した。数千時間点灯させた後に、本発明による保護層中の水銀含有量は、既知の保護層中の約半分であることを確かめた。上述した本発明のＴ５型２８ワットのランプに関して、千時間経過後の代表的な水銀消費量は１００μｇ程度である。これに対して既知のＴＬＤ（４フィート（１フィート＝３０．４８ｃｍ））の千時間経過後の水銀消費量は５００〜１０００μｇである。本発明による保護層を設けた低圧水銀蒸気放電ランプの色点は、一般的な条件（ｘ≒０．３１，ｙ≒０．３２）を満足することに注意すべきである。上述したことに匹敵する結果は、保護層の主成分として酸化アルミニウムの代わりに酸化イットリウムを用いた場合にも得られる。
【００３２】
本発明の範囲内で当業者が多くの変形例を想起しうることは明らかであろう。酸化アルミニウムの保護層を有する低圧水銀蒸気放電ランプは、複写目的にも利用しうる。この場合には、酸化アルミニウムの保護層は、反射性の保護層として機能する。
【００３３】
本発明の範囲は実施例に限定されるものではない。本発明は、それぞれの新規な特徴、及びこれら新規な特徴をそれぞれ組み合わせたものに存在する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による低圧水銀放電ランプの一実施例を、その一部を切欠して示す側面図である。
【図１】
2005535085.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成17年2月10日(2005.2.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
【表１】
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表１は、本発明による保護層を設けた低圧水銀蒸気放電ランプのルーメン維持率が、既知の酸化アルミニウム保護層を設けた既知の放電ランプより向上していることを示している。表１の下の２行は、本発明による保護層を製造するのに用いた溶液の成分の濃度を示している。保護層の先駆物質としてSr（Ac）2 （ストロンチウムアセテート）の代わりにBa（Ac）2 （バリウムアセテート）を用いた比較試験により、Ba（Ac）2 を用いた放電ランプのルーメン維持率は、既知の放電ランプに匹敵するものであるが、本発明により保護層にBaを加えた放電ランプでは保護層に対する発光層の接着性が増大することが分かった。
【国際調査報告】
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