(57)【要約】【課題】高水銀濃度セラミックメタルハライドランプを提供する。【解決手段】低ワット量水銀蒸気ランプ（水銀灯）は、管状本体（１２）と、第１及び第２の電極（２４、２６）と、管状本体の両端部を封鎖する２つの端部壁（１６、１８）とを備えた放電容器（１０）を含む。放電容器には、０．１０〜０．２０ｍｇ／ｍｍ３の濃度の水銀を有するイオン化可能な充填材が封入される。放電容器は、８０〜１７０気圧の高い圧力において２０ワットの出力で作動し、それにより、光束維持の向上と寿命を通しての色変化の減少とが得られる。【選択図】      図２Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電容器（１０）と、
前記放電容器を囲む外側ランプエンベロープ（４０）と、
前記放電容器の対向する端部内に密封された一対の電極（２０、２２）と、
前記放電容器内に封入されたイオン化可能な充填材と、を含み、
前記イオン化可能な充填材が、０．１１〜０．２０ｍｇ／ｍｍ３の濃度の水銀を含む、
メタルハライドランプ。
【請求項２】
前記水銀濃度が、約０．１２ｍｇ／ｍｍ３である、請求項１記載のメタルハライドランプ。
【請求項３】
前記放電容器（１０）が、２０００Ｋの放電管温度において約８０〜約１７０気圧の内圧で作動する、請求項１記載のメタルハライドランプ。
【請求項４】
前記放電容器（１０）が、１２０ボルトで作動する、請求項１記載のメタルハライドランプ。
【請求項５】
２０ワットの出力を有する、請求項１記載のメタルハライドランプ。
【請求項６】
前記電極（２０、２２）間のアークギャップが、２．０〜３．０ｍｍである、請求項１記載のメタルハライドランプ。
【請求項７】
前記放電容器（１０）が、酸化アルミニウムを含む、請求項１記載のメタルハライドランプ。
【請求項８】
半透明セラミック材料の管状本体（１２）と、
前記管状本体の両端部を封鎖して放電空間（１４）を形成した第１及び第２の端部壁（１６、１８）と、
それぞれ前記第１及び第２の端部壁に取り付けられかつ前記管状本体から離れる方向に延びる第１及び第２の突出管（２４、２６）と、
放電を形成するために前記管状本体内に封入され、約０．１１ｍｇ／ｍｍ３〜０．２０ｍｇ／ｍｍ３の濃度の水銀を含むイオン化可能な充填材と、
前記放電空間内に支持された第１及び第２の電極（２０、２２）と、を含み、
前記第１の電極が、前記第１の突出管を貫通して延びかつ該第１の突出管内に密封され、前記第２の主電極が、前記第２の突出管を貫通して延びかつ該第２の突出管内に密封される、
放電容器。
【請求項９】
前記端部壁（１６、１８）の各々には、該放電容器の形成時に前記管状本体（１２）に結合されて前記放電空間の各端部に環状の拡大部分を形成する環状の部分が形成される、請求項８記載の放電容器。
【請求項１０】
前記第１及び第２の電極（２０、２２）が、それらの間に２．０〜３．０ｍｍの間隔を有する、請求項８記載の放電容器。
【請求項１１】
該放電容器（１０）が、２０００Ｋの温度度において８０〜１７０気圧の内圧を有する、請求項８記載の放電容器。
【請求項１２】
該放電容器（１０）が、約２０ワットで作動し、前記電極（２０、２２）間に約１２０ボルトの電位が印加される、請求項８記載の放電容器。
【請求項１３】
４．８〜５．３ｍｍの長さを有する、請求項８記載の放電容器。
【請求項１４】
前記充填材が、４．２〜８．２ｍｇの全体量の水銀を含む、請求項８記載の放電容器。
【請求項１５】
前記本体（１２）が、多結晶アルミナで形成される、請求項８記載の放電容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックメタルハライドランプ及び放電管に関する。より具体的には、本発明は、ランプの経年につれての光出力強度低下又は大きな色変化を生じることがない高圧高水銀濃度セラミックメタルハライド放電ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
放電ランプは、金属ハロゲン化物（メタルハライド）及び水銀の混合物のような充填材料をアルゴンガスのような不活性ガス内で２つの電極間を通るアークを用いてイオン化することによって光を生成する。電極及び充填材料は、半透明又は透明な放電容器又は放電管内に密封され、該放電容器又は放電管は、励起した充填材料の圧力を保持しかつ発光が通過するのを可能にする。「ドーズ（ｄｏｓｅ）」としても知られている充填材料は、電気アークによって励起された状態に応じて所望のスペクトルエネルギー分布を放出する。例えば、ハロゲン化物は、色温度、演色及び発光効率を含む光特性の広範囲な選択をもたらすスペクトルエネルギー分布を形成する。
【０００３】
石英ガラスの「石英」から成る放電管チャンバは、容易に形成される。しかしながら、多くの場合、そのようなランプの寿命は、ランプ作動時におけるメタルハライド充填材の金属部分（典型的には、ナトリウム）の喪失によって制限される。ナトリウムイオンは、石英ガラス放電管を通って拡散し又は石英ガラス放電管と反応して、放電管内に遊離ハロゲンの対応する堆積を生じる。石英放電管は、ナトリウムイオンに対して比較的浸透性である。ランプ作動時には、ナトリウムは、高温プラズマから放電管壁を通って放電管と外側ジャケット又はエンベロープとの間のより低温の領域に移動する。従って、喪失したナトリウムは、放電には利用できず、もはやその特性発光に寄与することができない。その結果、光出力は減退して、色が白色から青色に変化する。アークは、縮退した状態になり、特に水平方向作動ランプでは、放電管壁に接するように湾曲し、放電管壁を軟化させるおそれがある。また、ナトリウムの喪失は、ランプの作動電圧を上昇させ、その作動電圧が、アークをもはや維持できないポイントまで上昇して、ランプの寿命が終わるおそれがある。
【０００４】
セラミック放電ランプチャンバは、充填材料との反応を大きく減少させると同時に、色温度、演色及び発光効率を改善するように、石英よりも高い温度で、すなわち約９５０℃以上で作動するように開発された。米国特許第５，４２４，６０９号、第５，６９８，９８４号及び第５，７５１，１１１号は、そのような放電管の実例を示している。石英放電管は、ハライド充填材の石英との反応のため、９５０℃〜１０００℃あたりの作動温度に限定されたが、セラミックアルミナ放電管は、１０００℃〜１２５０℃又はそれより高い作動温度に耐える能力を有することができる。より高い作動温度によって、より良好な演色及び発光効率が得られる。セラミック放電管は、石英放電管よりもナトリウムイオンに対する浸透性がより小さく、従ってランプ内に金属を保持する。セラミック放電管を製作するのに、鋳造法、鍛造法、機械加工法、及び粉末射出成形法（ＰＩＭ）のような各種の粉末加工法を含む様々な方法が使用できる。粉末加工法では、アルミナのようなセラミック粉末は、水性溶液、有機液体の混合物、又は溶融ポリマーのようなキャリヤ流体によって担持される。混合物は、キャリヤの種類及び量並びに周囲条件（例えば、温度）を制御することによって、液体、プラスチック又は硬い固体と同様にすることができる。
【０００５】
高ワット量メタルハライドランプにおけるセラミックの使用は、そのようなランプの有効寿命及び性能を向上させてきた。それにもかかわらず、セラミックメタルハライドランプは、ランプが経年しまたワット量が低下するにつれて、徐々に起こる光出力（光束維持）の低下及び色変化を依然として生じている。このことは、適切な性能を有する実用的な低ワット量メタルハライドランプの製造を非常に困難なものにする。
【０００６】
さらに、典型的な低ワット量セラミックメタルハライドランプは、限界性能を提供しているだけである。例えば、大多数の２０ワットランプは、殆どの商用及び個人用途におけるそれらの使用が厳しく制限されるような光出力の低下を生じている。
【特許文献１】米国特許第５，４２４，６０９号公報
【特許文献２】米国特許第５，６９８，９８４号公報
【特許文献３】米国特許第５，７５１，１１１号公報
【特許文献４】米国特許第６，２８８，４９１Ｂ１号公報
【特許文献５】米国特許第６，２２２，３２０Ｂ１号公報
【特許文献６】米国特許第６，３４２，７６４Ｂ１号公報
【特許文献７】米国特許第６，３５６，０１６Ｂ１号公報
【特許文献８】米国特許第５，８２８，１８５号公報
【特許文献９】米国特許第６，１３７，２３０号公報
【特許文献１０】米国特許第６，２８５，１３０Ｂ１号公報
【特許文献１１】米国特許第６，３６９，５２２Ｂ１号公報
【特許文献１２】米国特許第６，３６８，１７５Ｂ１号公報
【特許文献１３】米国特許第６，２９４，８７０Ｂ１号公報
【特許文献１４】米国特許第６，１７２，４６２Ｂ１号公報
【特許文献１５】米国特許第６，２１５，２５４Ｂ１号公報
【特許文献１６】米国特許第６，１６２，１１５号公報
【特許文献１７】米国特許第６，１３７，２２９号公報
【特許文献１８】米国特許第５，９７３，４５３号公報
【特許文献１９】欧州特許出願公開第０８６９５４０Ａ１号公報
【特許文献２０】欧州特許出願公開第０９５４０１１Ａ１号公報
【特許文献２１】欧州特許出願公開第０２１５５２４Ａ１号公報
【特許文献２２】欧州特許公告第０２８６２４７Ｂ１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、容認可能な性能及び光束維持を可能にしかつ最小の生涯を通しての色変化を示す低ワット量セラミックメタルハライドランプに対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの例示的実施形態では、メタルハライドランプを提供する。本メタルハライドランプは、放電容器と、放電容器を囲む外側ランプエンベロープと、放電容器の対向する端部内に密封された一対の電極と、放電容器内に封入されたイオン化可能な充填材とを含む。イオン化可能な充填材は、０．１１〜０．２０ｍｇ／ｍｍ３の濃度の水銀を含む。
【０００９】
本発明の別の例示的実施形態では、放電容器を提供する。本放電容器は、半透明セラミック材料の管状本体と、管状本体の両端部を封鎖して放電空間を形成した第１及び第２の端部壁と、それぞれ第１及び第２の端部壁に取り付けられかつ管状本体から離れる方向に延びる第１及び第２の突出管と、放電を形成するために管状本体内に封入され、約０．１１ｍｇ／ｍｍ３〜０．２０ｍｇ／ｍｍ３の濃度の水銀を含むイオン化可能な充填材と、放電空間内に支持された第１及び第２の電極とを含み、第１の電極は、第１の突出管を貫通して延びかつ該第１の突出管内に密封され、第２の主電極は、第２の突出管を貫通して延びかつ該第２の突出管内に密封される。
【００１０】
本発明の少なくとも１つの実施形態の１つの利点は、従来型のセラミックメタルハライドランプと比較して優れた光束維持を保持するセラミックメタル蒸気ランプを提供することである。
【００１１】
本発明の少なくとも１つの実施形態の別の利点は、小売店、事務所及び建築照明用途での使用に好適な高効率かつ低ワット量のセラミックメタルハライドランプを提供することである。
【００１２】
本発明のさらに別の利点は、好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読みかつ理解すると、当業者には明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１を参照すると、本発明の１つの実施形態によるセラミックメタルハライド放電容器又は放電管１０を示している。放電管１０は、イオン化可能な充填材料を封入した放電空間１４を囲む半透明な耐熱材料の管状本体１２を含む。管状本体と同一の材料で作られた第１及び第２の端部壁１６、１８は、本体１２の両端部を囲う。距離３０だけ分離されたその先端２４、２６を有する２つの電極２０、２２は、放電空間１４内に配置される。電極２０、２２は、それぞれの端部壁１６、１８を貫通し、かつ端部壁に取り付けられた突出管２４、２６を貫通して突出する。電極は、ハライド耐性溶融セラミック又はガラス継手２８を使用して突出管内に密封されて、気密性の放電空間１４を形成する。
【００１４】
放電空間１４は、メタルハライドと不活性ガスとの混合物のようなイオン化可能なガス混合物の充填材を含む。好適なメタルハライド充填材は、水銀に加えて、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化タリウム又はヨウ化ジスプロシウムのような少なくとも１つのメタルハライドと、アルゴン又はキセノンのような希ガスとを含む。アーク放電を開始しかつ維持するための当技術分野では公知の他の好適な充填材もまた、企図している。図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、放電容器１０は、ガラス或いは他の好適な透明又は半透明な材料の外側エンベロープ４０内に囲まれ、外側エンベロープは、１つの端部においてランプキャップ４２によって閉鎖される。
【００１５】
タングステンで形成することができる２つの電極２０、２２は、放電空間１４内に延び、アークギャップ３０だけ分離されたそれらの先端２４、２６を有する。さらに図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、放電管１０は、多様な方法、典型的には約５７ミリメートル（ｍｍ）の全カプセル長を有する図２Ｂに示すような「ミニ」ランプカプセル、又は約８５ｍｍの典型的長さを有する同様な「従来型」設計のランプカプセルとして取り付けることができる。両設計では、電極２０、２２は、好ましくはモリブデン及びニオブセクションで形成された導線４４、４６に接続される。コネクタは、キャップ４２の一部４８、５０を形成する第１及び第２の電気接点によって、電極を電源（図示せず）に電気的に接続する。本発明の放電管及びランプは、一般的に１５０〜１７０ヘルツの方形波で作動する市販の電子安定器を用いて作動させることができる。
【００１６】
それに代えて他の公知の電極材料を使用することができることが分かるであろう。電極２０、２２は、約２〜３ｍｍのギャップ３０だけ間隔をおいて配置される。電極間に電圧が印加されると、電極の両端部２４、２６間に放電が形成される。ランプ外側ジャケット４０は、真空又はガス充填のいずれかとすることができる。
【００１７】
本発明の放電管の設計は、従来型のメタルハライドランプで見られるよりも遥かに高い水銀濃度を備える。図３で分かるように、セラミックメタルハライドランプ内の水銀濃度は通常、ランプワット量が減少するにつれて増大、すなわち一般的には１５０ワットランプの場合の約０．０１ｍｇ／ｍｍ３から２０ワットランプの場合の約０．０５ｍｇ／ｍｍ３まで増大する。一方、本発明の放電管は、約０．１０〜約０．２０ｍｇ／ｍｍ３、好ましくは約０．１１〜約０．１４ｍｇ／ｍｍ３、最も好ましくは約０．１２ｍｇ／ｍｍ３の水銀濃度を有する。
【００１８】
本発明の設計のさらに別の特徴は、放電管が従来型の放電管よりも遥かに高い内圧で作動する点である。本発明の１つの実施形態での放電管は、約８０〜約１７０気圧（２０００Ｋの平均放電管温度であるとして）、好ましくは約１００気圧の圧力で作動する。これは、１５０ワットランプの場合の約９気圧から３５ワットランプの場合の約２３気圧までの範囲にある典型的なメタルハライドランプの作動圧力を遥かに超えている。
【００１９】
本発明の１つの実施形態による放電管の別の特徴は、ランプ電圧が通常値の９０ボルトから約１２０ボルトに増加した点である。この電圧におけるより高い水銀濃度に適応するために、アークギャップは、一般的な放電管において通常のことであるものよりもさらに小さくすることができる。このことにより、ランプの集光能力が改善され、付属備品内においてさらに小型かつより効率的な反射体を使用することが可能になる。
【００２０】
図４を参照すると、１２０ボルトで作動する本発明による２０ワットランプの光束維持を、９０ボルトで作動する従来型の２０ワットランプと比較しており、これらランプは両方とも長年にわたり継続使用してきたものであった。本発明の放電管の光束維持は、遙かに優れており、２０００時間の使用後において約９０％に維持されていたが、従来型のランプは８０％以下であった。
【００２１】
本発明の１つの実施形態では、典型的な放電管は、以下の諸元及び特性を有する。
【００２２】
内球長：４．８〜５．３ｍｍ
内球径：３．８〜４．２ｍｍ
アークギャップ：２．８〜３．０ｍｍ
水銀重量：４．２〜８．２ｍｇ
水銀濃度：０．１０〜０．２０ｍｇ／ｍｍ３
作動圧力：８０〜１７０気圧
本発明のより高い水銀濃度かつより高い圧力の放電管は、現行のセラミックメタルハライドランプよりも大幅な性能上の利点をもたらす。それらは、同一のランプワット量の同程度の低水銀濃度設計に優る光束維持の改善及び生涯を通しての色変化の減少をもたらす。本発明のランプは、小売店、事務所、ステージ／スタジオ及び建築照明用途における低電圧ハロゲン展示ランプに対する低エネルギー代替品としての使用が見出される。
【００２３】
セラミック放電管は、単一構成部品又は複数構成部品から形成することができる。第１の実施形態では、放電管１４、１１４は、別個の構成部品から組立てられる。図１の放電管では、５つの主要構成部品、すなわち２つの端部壁１６、１８、管状本体１２及び２つの突出管２４、２６がある。それに代えて、図５に示すように、端部壁及び突出管は、複合型端部壁／突出管７０、７２のような単一構成部品として形成することができる。
【００２４】
さらに図５を参照すると、放電管の形成時及び形成後における破壊のリスクを軽減するために、端部壁１６、１８又は複合型端部壁／突出管７０、７２には、補強部分５０、５２を設けることができる。補強部分は、それぞれの端部壁のほぼ円形の先端部分５４、５６から突出管と反対の方向に延びる環状の拡大部分の形態を取ることができる。補強部分５０、５２は、管状本体のそれぞれの端部内に受けられて、それら２つの部品が一体に結合された時に（図６）、環状の肥厚領域５８、６０を形成する。
【００２５】
放電管構成部品は、例えば金型プレス、射出成形、又はセラミック粉末及びバインダ系の混合物の固形物への押出し成形によって製作される。金型プレスの場合には、約９５〜９８％のセラミック粉末及び約２〜５％のバインダ系の混合物が、固形物に押し固められる。射出成形法の場合には、より大量のバインダ、すなわち一般的には約４０〜５５体積％のバインダ及び６０〜４５体積％のセラミック粉末が使用される。
【００２６】
セラミック粉末は、セラミックメタルハライド放電管の製造に通常使用されるいずれかの材料とすることができる。それらセラミック粉末は、多結晶酸化アルミニウムセラミックで形成されるのが好ましいが、最高１７００〜１９００℃までの高温の壁温度に耐えることができかつ充填材料による侵食に耐性を有する他の多結晶セラミック材料もまた、企図している。セラミック粉末は、少なくとも９９．９８％の純度と、約２〜１０ｍ２／ｇの表面積とを有するアルミナを含むことができる。アルミナ粉末は、結晶粒成長を抑制するために、例えばアルミナの重量で０．０３％〜０．２％、好ましくは０．０５％に等しい量のマグネシアでドープすることができる。使用することができる他のセラミック材料には、酸化イットリウム、酸化ルテシウム及び酸化ハフニウムのような非反応性耐熱酸化物、並びにイットリウム−アルミニウム−ガーネット及び酸窒化アルミニウムのようなそれらのアルミナとの固溶体及び化合物が含まれる。金型プレス法の場合に使用することができるバインダには、個別に又は組合せとしてのいずれかで、多価アルコール、ポリビニルアルコール、ビニルアセテート、アクリレート、セルロース誘導体及びポリエステルのような有機ポリマーが含まれる。射出成形法の場合には、バインダには、ワックス混合物又はポリマー混合物を含むことができる。
【００２７】
室温で固体であるバインダの場合には、熱可塑成形法を使用するのが好ましい。熱可塑成形法を実施するためには、使用する特定の熱可塑成形法に応じて、セラミック組成物を所望の程度まで強制的に流動させるのに十分な熱及び圧力が該セラミック組成物に対して加えられる。セラミック粉末／バインダ組成物は、バインダが軟化又は溶融する温度まで加熱される。大部分の商用の熱可塑成形法の場合には、セラミック組成物は、特定の熱可塑成形法に応じて、バインダを溶融させるように約６０℃〜約２００℃に加熱され、約０．３５ｋｇ／ｃｍ２〜約２１００ｋｇ／ｃｍ２の範囲の圧力下で成形され、次に放冷されて硬化する。例えば、射出成形法の場合には、溶融セラミック組成物は、金型内に強制的押し込まれて、成形品を形成する。具体的には、射出成形法の場合には、溶融セラミック混合物は、好ましくは約６５℃〜約９０℃の温度で、かつ約７０ｋｇ／ｃｍ２〜約２１００ｋｇ／ｃｍ２の範囲の圧力下で金型内に強制的押し込まれて、金型内で硬化して、次に金型から取り出される。硬化を促進するために、金型は冷却することができる。多数の熱可塑成形を使用して、この成形本体を作ることができる。そのような方法の代表的なものには、圧力射出成形法、ガスアシスト射出成形法、押し出し成形法、ブロー成形法、圧縮成形法、トランスファ成形法、引き抜き法及び圧延法がある。
【００２８】
水性バインダのような他のバインダは、成形に好適なスラリーを形成するために加熱する必要がない。例えば、１つの単体部品成形法では、焼セッコウで形成した型は、２つの半体として形成される。これらの２つの型半体は、それらを一体に合わせた時に管状本体部分及び突出管が整列するように形成される。セラミック粉末（例えば、上記のようなアルミナ／マグネシア）及び水のような液体の混合物で形成されたスラリーが、型内に注入される。型を回転させて、スラリーが型の空洞の内面を覆って分布するようにする。焼セッコウは吸収性があるので、スラリーから素早く水を抽出して、内壁上にセラミック粉末の皮膜が残るようにする。乾燥時に、型半体を除去して、更なる乾燥処理、焼結処理、焼成処理及び他の処理の準備ができた放電管が残るようにすることができる。
【００２９】
金型プレス成形法、射出成形法、単体部品成形法又は他の成形法の後に、バインダは、「グリーン」部品から取除かれる。例えば、金型プレス成形部品の場合には、バインダは、ヘキサンを用いる溶剤洗脱によって及び／又はビスク焼成部品を形成する熱分解によって取除かれる。熱分解は、例えばグリーン部品を空気中で室温から４〜８時間にわたって約９００〜１１００℃の最高温度まで、好ましくは約２００〜４００℃の温度まで加熱し、次に最高温度を１〜５時間にわたって保持し、次にその部品を冷却することによって実施することができる。熱分解の後には、ビスク焼成部品の空隙率は、約４０〜５０％である。熱分解は通常、揮発成分を酸化しかつ焼尽させる。
【００３０】
射出成形部品の場合には、バインダは、一般的に熱処理によって成形部品から取除かれる。熱処理は、成形部品を空気中で又は例えば真空、窒素又は稀ガスのような制御環境内で最高温度まで加熱することによって実施することができる。例えば、温度は、約２〜３℃／時間ずつ室温から約１６０℃の温度まで緩やかに昇温させることができる。次に、温度は、約１００℃／時間ずつ約９００〜１１００℃の最高温度まで昇温される。最後に、温度は、９００〜１１００℃に約１〜５時間にわたって保持される。部品は、その後冷却される。熱処理段階の後では、空隙率は、約４０〜５０％である。
【００３１】
ビスク焼成部品は次に、必要な場合には機械加工される。例えば、中実円筒体の軸線に沿って１つ又は複数の小さいボアを穿孔して、脚部分のボアを形成することができる。中実円筒体の外側部分は、例えば旋盤によって機械加工で除去して、脚部分７０、７２、７６、湾曲フィレット１００及びフランジ９４の外面を形成することができる。機械加工部品は一般的に、焼結に先立って組立てられて、焼結段階により部品が一体に結合されるのを可能にする。バレル及び端部プラグを形成するのに使用するビスク焼成部品の密度は、焼結段階の間に異なる収縮の程度を実現するように選択されるのが好ましい。異なる密度は、異なる表面積のセラミック粉末を使用することによって実現することができる。より微細な粉末は、より粗い粉末によりも低い密度を生成する。バレルは、該バレルがより多く収縮するように、端部プラグよりも低い密度であるのが好ましい。
【００３２】
上述のような単体部品成形法によって形成した放電管の場合には、グリーン部品が焼結段階で結合される個別の部品ではなく単体構成部品であるので、上述の同一密度の問題は存在しない。さらに、型の寸法及び形状を注意深く選択した場合には、ビスク焼成部品の機械加工は、型を使用してフィレット及び内部ボアを含む外面を形成することができるので、不要にすることができる。しかしながら、本方法によりほぼ均一な壁厚さのバレルが形成されることが分かるであろう。図６に示す肥厚部分５８、６０は、本方法では容易に形成されない。しかしながら、単体構造であるので、バレルから端部壁への移行部は、別個の部品から形成した同等の放電管よりも必然的に強度があるものとなり、必然的に応力を軽減させる湾曲輪郭を有する傾向になる。
【００３３】
焼結段階は、ビスク焼成部品又は放電管を約１０〜１５℃の露点を有する水素雰囲気又は不活性雰囲気内で加熱することによって実施することができる。アルゴンガスにより、好適な不活性雰囲気が得られるが、他の不活性ガスもまた企図している。一般的に、温度は、２時間の時間にわたって室温から約１３００℃まで昇温される。次に、温度は、約１３００℃に約２時間にわたって保持される。次に、温度は、約１００℃／時間ずつ約１８５０℃〜１９００℃の最高温度まで昇温され、その温度に約３時間〜５時間にわたって保持される。最後に、温度は、約２時間にわたって室温まで低下される。セラミック粉末内にマグネシアを含有することにより、一般的に結晶粒径が７５ミクロンよりも大きく成長するのが抑制される。得られたセラミック材料は、緻密焼結した多結晶アルミナを含む。
【００３４】
また、焼結段階の間に、大気圧以上の圧力を加えることもできる。ビスク焼成セラミックは、焼結処理の間に不透明材料から透明な結晶酸化アルミニウムに変質される。焼結段階はまた、放電管の構成部品間の結合部を強化する。他の焼結方法もまた、企図している。
【００３５】
焼結可能なセラミック粉末は、好ましくは０．０１〜１０００μｍの平均粒径を有し、より好ましくは約５０μｍ以下の平均粒径を有する。放電管用途の場合には、セラミック粉末の平均粒径は、最大約１０μｍまでの範囲にあるのが好ましく、主として使用する特定の緻密化法に依存しており、すなわち、より大きい粒径は、その成形体を反応結合するのに使用することができ、一方、より小さい粒径は、その成形体を焼結するのに使用することになる。しかしながら、セラミック粉末は、好ましくはサブミクロンの平均粒径を有し、最も好ましくは約０．０５ミクロンから最大約１ミクロンまでの範囲の平均粒径を有する。
【００３６】
本発明を好ましい実施形態に関して説明してきた。他者が、前述の詳細な説明を読みかつ理解すると、改良及び変更を思いつくであろうことは明らかである。本発明は、全てのそのような改良及び変更が提出の特許請求の範囲の技術的範囲内に又はその均等物の範囲内に属する限り、それらを含むものとして解釈されることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の１つの実施形態による放電容器の断面図。
【図２Ａ】図１の放電容器を使用するランプカプセルの実施例を示す図。
【図２Ｂ】図１の放電容器を使用するランプカプセルの実施例を示す図。
【図３】本発明によるランプ内の水銀濃度と比較した、従来型の水銀ハライドランプにおけるランプ出力の関数としての放電容器内の典型的な水銀濃度のグラフ。
【図４】本発明によるランプと比較した、従来型の水銀ハライドランプの寿命を通しての光束維持を比較したグラフ。
【図５】本発明の別の実施形態による放電容器の分解断面図。
【図６】図５の放電容器の組立てた形態での断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１０  放電容器
１２  管状本体
１４  放電空間
１６  第１の端部壁
１８  第２の端部壁
２０  第１の電極
２２  第２の電極
２４  第１の突出管
２６  第２の突出管
４０  外側ランプエンベロープ
４２  ランプキャップ
４４、4６  導線
【図１】
2007149692.tif 000003
【図２Ａ】
2007149692.tif 000004
【図２Ｂ】
2007149692.tif 000005
【図３】
2007149692.tif 000006
【図４】
2007149692.tif 000007
【図５】
2007149692.tif 000008
【図６】
2007149692.tif 000009
【外国語明細書】
2007149692000001.pdf