DE10033662B4

DE10033662B4 - Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE10033662B4
Application number: DE10033662A
Authority: DE
Inventors: Nobuo Shimizu Ohkawai; Yoshitaka Shimizu Ohshima; Takeshi Shimizu Fukuyo; Shinichi Shimizu Irisawa
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2020-07-12
Also published as: JP3668391B2; DE10033662A1; JP2001023573A; US6411037B1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Lichtbogenröhre für ein Entladungslampengerät mit folgenden Schritten vorgeschlagen: Einführen einer ersten Elektrodenanordnung, bei welcher eine Elektrode, eine Molybdänfolie und ein Molybdänleitungsdraht einstückig in Reihe verbunden sind, von einem ersten offenen Ende eines Glasrohrs für die Lichtbogenröhre aus, bei welcher ein gewölbter Kammerabschnitt, der in einem mittleren Teil in Längsrichtung vorgesehen ist, auf solche Weise, daß eine Spitze der Elektrode der ersten Elektrodenanordnung in den Kammerabschnitt hin vorspringt; Einlassen eines Antioxidationsgases von einem zweiten offenen Ende des Glasrohrs aus in das Glasrohr hinein; Einführen des ersten offenen Endes des Glasrohrs in eine Gaskammer, welcher das Antioxidationsgas zugeführt werden soll; Quetschabdichtung eines ersten Bereiches, welcher die Molybdänfolie der ersten Elektrodenanordnung enthält, in dem Glasrohr zur Erzielung einer primären Quetschabdichtung, wobei das erste offene Ende des Glasrohrs in einer Antioxidatinsgasatmosphäre gehalten wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe, bei welcher ein Abschnitt, der zumindest eine Molybdänfolie einer Elektrodenanordnung aufweist, die mit einer Elektrode versehen ist, wobei die Molybdänfolie und ein Molybdänleitungsdraht vereinigt in Reihe geschaltet sind, an einem primären Quetschabdichtungsabschnitt und einem sekundären Quetschabdichtungsabschnitt am einen bzw. anderen Ende abgedichtet und befestigt, und die Elektroden einander in einem zentralen, abgedichteten Kammerabschnitt gegenüberliegen, der mit einer lumineszierenden Substanz gefüllt ist, und betrifft ein Verfahren zur Herstellung der Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe.
7 zeigt eine herkömmliche Entladungslampe, welche so aufgebaut ist, dass ein Vorderendabschnitt einer Lichtbogenröhre 5 durch eine Leitungshalterung 3 gehaltert wird, die von einer Isolierbasis 2 aus nach vom vorspringt, ein hinteres Ende der Lichtbogenröhre 5 in einem konkaven Abschnitt 2a der Basis 2 gehaltert ist, und ein Abschnitt der Lichtbogenröhre 5 in der Nähe ihres hinteren Endes durch ein Halterungsteil S aus Metall gehaltert wird, das an einer vorderen Oberfläche der Isolierbasis 2 angebracht ist. Ein Leitungsdraht 8b an der Vorderendseite, der von der Lichtbogenröhre 5 ausgeht, ist an der Leitungshalterung 3 mittels Schweißen befestigt, während ein Leitungsdraht 8a an der hinteren Endseite durch eine Bodenwand 2b hindurchgeht, die an dem konkaven Abschnitt 2a der Basis 2 vorgesehen, und mittels Schweißung an einer Anschlussklemme 9 befestigt ist, die auf der Bodenwand 2b vorgesehen ist. Das Bezugszeichen G bezeichnet einen zylindrischen Abschirmmantel für Ultraviolettstrahlung, der dazu dient, Anteile im Ultraviolettbereich mit derartigen Wellenlängen abzuschneiden, die für den menschlichen Körper gefährlich sind, bei dem Licht, das von der Lichtbogenröhre 5 ausgesandt wird, und der mit der Lichtbogenröhre 5 verschweißt ist.
Die Lichtbogenröhre 5 ist so aufgebaut, dass Elektroden 6 einander gegenüberliegend zwischen einem in Längsrichtung angeordneten Paar von Quetschabdichtungsabschnitten 5b vorgesehen sind, und ein abgedichteter Kammerabschnitt 5a ausgebildet wird, der mit einer lumineszierenden Substanz gefüllt ist. Eine Molybdänfolie 7 zum Verbinden der Wolframelektroden 6, die in den abgedichteten Kammerabschnitt 5a vorspringen, mit den Molybdänleitungsdrähten 8a und 8b, die von den Quetschabdichtungsabschnitten 5b ausgehen, ist abgedichtet in den Quetschabdichtungsabschnitten 5b und an diesen befestigt vorgesehen. Auf diese Weise kann die Luftdichtigkeit in den Quetschabdichtungsabschnitten 5b aufrechterhalten werden.
Im einzelnen ist es wünschenswert, dass die Elektrode 6 aus Wolfram hergestellt wird, welches eine hohe Lebensdauer hat. Allerdings weist Wolfram einen linearen Ausdehnungskoeffizienten auf, der sich stark von jenem von Glas unterscheidet, haftet nicht sehr gut an dem Glas, und weist eine schlechte Luftdichtigkeit auf. Wenn daher die Molybdänfolie 7, die einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der annähernd gleich jenem von Glas ist, und welche relativ gut an dem Glas anhaftet, mit der Wolframelektrode 6 verbunden wird und dann an dem Quetschabdichtungsabschnitt 5b abgedichtet wird, kann die Luftdichtigkeit des Quetschabdichtungsabschnitts 5b aufrechterhalten werden.
Beim Herstellungsverfahren für die Lichtbogenröhre 5 (siehe 8A) wird zunächst eine Elektrodenanordnung A, bei welcher die Elektrode 6, die Molybdänfolie 7 und der Leitungsdraht 8 miteinander verbunden sind, von einer der offenen Endseiten eines zylindrischen Glasrohrs W aus eingeführt, welches einen kugelförmig gewölbten Abschnitt W₂ in der Mitte eines linear verlaufenden Abschnitts W₁ aufweist, sowie einen Ort q₁ in der Nähe des kugelförmig gewölbten Abschnitts W₂, bei dem eine primäre Quetschabdichtung durchgeführt wird. Gemäß 8B wird dann eine lumineszierende Substanz P von der anderen offenen Endseite aus in den kugelförmig gewölbten Abschnitt W₂ eingebracht. Gemäß 8C wird daraufhin eine weitere Elektrodenanordnung A eingeführt, und wird ein Ort q₂ in der Nähe des kugelförmig gewölbten Abschnitts W₂ erwärmt, und es wird dort eine sekundäre Quetschabdichtung ausgeführt, während der kugelförmig gewölbte Abschnitt W₂ mit flüssigem Stickstoff gekühlt wird, so dass die lumineszierende Substanz nicht verdampft. Auf diese Weise wird der kugelförmig gewölbte Abschnitt W₂ abgedichtet. Damit ist die Lichtbogenröhre 5 fertiggestellt, die einen abgedichteten Kammerabschnitt 5a aufweist. Bei dem in 8A dargestellten, primären Quetschabdichtungsschritt wird ein Antioxidationsgas (im allgemeinen ein Inertgas oder ein reduzierendes Gas) in das Glasrohr W eingebracht, damit die Quetschabdichtung so durchgeführt wird, dass die Elektrodenanordnung A nicht oxidiert wird. In dem in 8C gezeigten, sekundären Quetschabdichtungsschritt wird das offene Ende abgedichtet, wie dies durch das Bezugszeichen q₃ bezeichnet ist. Ein Entladungsstartgas, welches dem Glasrohr W zugeführt wird, wird daher in das Glasrohr W eingefüllt, und der kugelförmig gewölbte Abschnitt W₂ wird durch den flüssigen Stickstoff gekühlt, so dass das Entladungsstartgas und die lumineszierende Substanz nicht verdampft werden. Daher wird das Glasrohr W praktisch evakuiert, um die Quetschabdichtung durchzuführen.
Allerdings wird bei dem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung einer Lichtbogenröhre die Umgebung einer Grenze zwischen dem Molybdänleitungsdraht 8a, der von dem primären Quetschabdichtungsabschnitt ausgeht (dem Quetschabdichtungsabschnitt an der hinteren Endseite) und dem Quetschabdichtungsabschnitt selbst schwach, so dass dort die mechanische Festigkeit verringert wird. Dies führt dazu, dass leicht eine Unterbrechung hervorgerufen wird.
Der vorliegende Erfinder hat die Ursachen für diesen Nachteil untersucht. Obwohl das Antioxidationsgas in das Glasrohr W eingelassen wird, um eine Oxidation der Elektrodenanordnung A während der primären Quetschabdichtung zu verhindern, wird es nicht der offenen Endseite des linear verlaufenden Abschnitts W₁ in einem unteren Abschnitt unmittelbar nach der nächsten Quetschabdichtung zugeführt. Daher stellte sich heraus, dass der Molybdänleitungsdraht 8, der sich im Zustand auf hoher Temperatur befindet, durch Kontakt mit Sauerstoff in der Luft oxidiert wird, oder ein Teil der Anordnung aus Molybdän wird infolge der hohen Temperatur verdampft oder umkristallisiert und daher schwach.
In der JP10-27574A wird eine Anordnung beschrieben, bei welcher eine Quetschabdichtung dadurch hergestellt wird, dass ein Antioxidationsgas von einer Gaszufuhrdüse zugeführt wird, die in einem primären Quetschabdichtungsschritt einen kleineren Durchmesser zu einem offenen Ende hin auf der Einführungsseite einer Elektrodenanordnung A eines Glasrohrs aufweist. Bei einem derartigen Aufbau trifft allerdings das Antioxidationsgas, welches von der Gaszufuhrdüse geliefert wird, nur teilweise auf den Leitungsdraht 8 auf, jedoch kann der gesamte Leitungsdraht 8 nicht abgedeckt werden. Daher ist es unmöglich, wirksam zu verhindern, dass der Leitungsdraht geschwächt wird.
Aus der DE 198 37 904 A1 ist eine Metallhalogenidlampe bekannt, die ein Wolframelektrodenstielpaar aufweist, das über die Quetschdichtungen in der Lampe eingebettet ist.
Aus der US 5 877 591 ist ebenfalls eine Bodenentladungslampe bekannt mit einem zylindrischen Glaskörper, bei denen ebenfalls die Elektroden durch Quetschdichtung im Glaskörper befestigt sind.
Angesichts dieser Nachteile beim Stand der Technik besteht ein Vorteil der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe, bei welcher die mechanische Festigkeit eines Molybdänleitungsdrahtes in einem primären Quetschabdichtungsabschnitt nicht verringert wird, und in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung der Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe.
Um die voranstehend geschilderten Vorteile zu erzielen, betrifft eine erste Zielrichtung der vorliegenden Erfindung eine Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe, bei welcher ein Abschnitt, der zumindest eine Molybdänfolie eines Paars von Elektrodenanordnungen aufweist, die mit einer Elektrode, der Molybdänfolie und einem Molybdänleitungsdraht in Reihenschaltung verbunden sind, an einem primären Quetschabdichtungsabschnitt und einem sekundären Quetschabdichtungsabschnitt am einen bzw. anderen Ende abgedichtet befestigt ist, und die Elektroden einander gegenüberliegend in einem zentralen, abgedichteten Kammerabschnitt vorgesehen sind, der mit einer lumineszierenden Substanz gefüllt ist, und der Leitungsdraht von dem Quetschabdichtungsabschnitten an den beiden Enden ausgeht, wobei in dem primären Quetschabdichtungsabschnitt ein Elektrodenanordnungseinführungsbereich eines Glasrohrs für die Lichtbogenröhre durch Quetschabdichtung abgedichtet wird, wobei die gesamte Elektrodenanordnung in das Glasrohr eingeführt wird, in welchem eine Antioxidationsgasatmosphäre aufrechterhalten wird, so dass der Leitungsdraht eine Zugfestigkeit von 10.000 kg/cm² oder mehr aufweist.
Wenn die Zugfestigkeit des Leitungsdrahtes geringer als 10.000 kg/cm² ist, werden die Eigenschaften in Bezug auf Umgebungseinflüsse beeinträchtigt, insbesondere in Bezug auf Vibrationen, Stöße und Änderungen der Umgebungstemperatur, und es werden die Eigenschaften in Bezug auf die Lebensdauer wegen der durch die durch das Ein- und Ausschalten hervorgerufenen Temperaturänderungen beeinträchtigt. Daher ist es wünschenswert, dass eine Zugfestigkeit von 10.000 kg/cm² oder mehr aufrechterhalten wird.
Der Leitungsdraht auf der Seite des primären Quetschabdichtungsabschnitts wird während der primären Quetschabdichtung unter der Antioxidationsgasatmosphäre gehalten, die keinen Sauerstoff aufweist. Daher kann eine Oxidation verhindert werden, und es wird die Kühlung auch mit dem Antioxidationsgas in dem primären Quetschabdichtungsschritt durchgeführt. Daher kann verhindert werden, dass eine Molybdänanordnung verdampft wird und umkristallisiert. Genauer gesagt, kann verhindert werden, dass der Leitungsdraht geschwächt wird, so dass die ursprüngliche Festigkeit des Molybdänleitungsdrahtes beibehalten werden kann, nämlich eine Zugfestigkeit von 10.000 kg/cm² oder mehr, wodurch eine lange Lebensdauer erzielt wird.
Eine zweite Zielrichtung der vorliegenden Erfindung betrifft eine Lichtbogenröhre für ein Entladungslampengerät gemäß der ersten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung, wobei der primäre Quetschabdichtungsabschnitt dadurch ausgebildet wird, dass die Elektrodenanordnung so bereitgestellt und eingeführt wird, dass eine Spitze der Elektrode von einem offenen Ende des Glasrohrs aus in einen Kammerabschnitt vorspringt, wobei eine provisorische Quetschabdichtung einer Seite der Molybdänfolie vorgenommen wird, mit welcher der Leitungsdraht verbunden werden soll, dann das Innere des Glasrohrs im Vakuumzustand gehalten wird, und schließlich eine normale Quetschabdichtung eines Abschnitts eines Bereiches erfolgt, bei dem die primäre Quetschabdichtung erfolgen soll, und der bislang noch nicht durch Quetschabdichtung abgedichtet wurde.
Während der normalen Quetschabdichtung bei der primären Quetschabdichtung wirkt ein Unterdruck in dem Glasrohr, und ebenso die Druckkraft einer Quetschvorrichtung auf die erwärmte und weich gewordene Glasschicht ein, und es wird die Glasschicht mit der Oberfläche der Molybdänfolie unter Druckeinwirkung verschweißt und im Kontakt ohne einen Spalt befestigt.
Darüber hinaus wird der Leitungsdraht unter der Antioxidationsgasatmosphäre während der normalen Quetschabdichtung nach der provisorischen Quetschabdichtung gehalten, ebenso wie bei der provisorischen Quetschabdichtung in dem primären Quetschabdichtungsschritt. Daher wird der Leitungsdraht nicht in dem primären Quetschabdichtungsschritt oxidiert, und er wird darüber hinaus durch das Antioxidationsgas abgekühlt. Daher kann verhindert werden, dass die Molybdänanordnung verdampft wird oder umkristallisiert, so dass die ursprüngliche mechanische Festigkeit des Leitungsdrahtes aufrechterhalten werden kann, wodurch eine lange Lebensdauer erzielt wird.
Eine dritte Zielrichtung der vorliegenden Erfindung betrifft die Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe gemäß der ersten oder zweiten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung, wobei der sekundäre Quetschabdichtungsabschnitt dadurch ausgebildet wird, dass die Elektrodenanordnung so bereitgestellt und eingeführt wird, dass die Spitze der Elektrode von dem offenen Ende des Glasrohrs in den Kammerabschnitt hinein vorspringt, Luft in dem Glasrohr entfernt wird, und ein in das Rohr eingefülltes Entladungsstartgas abgekühlt und verflüssigt wird, wodurch das Glasrohr im Vakuumzustand gehalten wird, und dann eine Quetschabdichtung eines Bereiches erfolgt, welcher die Molybdänfolie in dem Glasrohr umfaßt.
Der Leitungsdraht an der Seite des sekundären Quetschabdichtungsabschnitts wird durch Quetschabdichtung annähernd im Vakuumzustand unter der Entladungsstartgasatmosphäre abgedichtet, die keinen Sauerstoff enthält. Daher kann eine Oxidation in dem sekundären Quetschabdichtungsschritt verhindert werden. Darüber hinaus wird das Glasrohr annähernd in den Vakuumzustand versetzt. Daher wird die Wärme des Glasrohrs, das auf eine hohe Temperatur erwärmt wird, nur schwer auf die Elektrodenanordnung (den Leitungsdraht) übertragen. Zusätzlich wird der Kammerabschnitt gekühlt, damit das Entladungsstartgas gekühlt und verflüssigt wird. Daher kann der Zeitraum verkürzt werden, über welchen der Leitungsdraht in dem sekundären Quetschabdichtungsschritt auf hoher Temperatur gehalten wird, und es kann verhindert werden, dass die Molybdänanordnung verdampft wird und umkristallisiert. Daher kann die ursprüngliche mechanische Festigkeit des Leitungsdrahtes aufrechterhalten werden, und es kann eine lange Lebensdauer erzielt werden.
Weiterhin wird die Molybdänfolie in dem sekundären Quetschabdichtungsabschnitt annähernd im Vakuumzustand durch Quetschung abgedichtet. Daher wirken ein Unterdruck in dem Glasrohr sowie die Druckkraft der Quetschvorrichtung auf die erwärmte und erweichte Glasschicht während der Quetschabdichtung ein, so wird die Glasschicht mit der Oberfläche der Molybdänfolie unter Druckeinwirkung verschweißt und sie unter Berührung spaltfrei befestigt.
Eine vierte Zielrichtung der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe, mit dem Schritt einer primären Quetschabdichtung, bei welchem eine Elektrodenanordnung, die miteinander in Reihenschaltung vereinigt eine Elektrode, eine Molybdänfolie und einen Molybdänleitungsdraht aufweist, von einem der offenen Enden eines Glasrohres für die Lichtbogenröhre aus eingeführt wird, bei welcher ein gewölbter Kammerabschnitt im mittleren Teil in Längsrichtung vorgesehen ist, so dass eine Spitze der Elektrode in den Kammerabschnitt aus vorspringt, ein Antioxidationsgas von dem anderen offenen Ende des Glasrohrs in das Glasrohr eingelassen wird, und eine Quetschabdichtung eines Bereichs erfolgt, der die Molybdänfolie in dem Glasrohr enthält, wobei die primäre Quetschabdichtung dadurch durchgeführt wird, dass ein offenes Ende des Glasrohrs an einer Elektrodenanordnungseinführungsseite in eine Gaskammer eingeführt wird, welcher das Antioxidationsgas zugeführt wird, wobei das offene Ende des Glasrohrs unter einer Antioxidationsgasatmosphäre gehalten wird.
Das Antioxidationsgas wird von dem offenen Ende des Glasrohrs auf der Seite, an welcher die Elektrodenanordnung nicht eingeführt wird, aus in das Glasrohr eingelassen, in welches die Elektrodenanordnung eingeführt wurde, und das offene Ende des Glasrohrs an der Elektrodenanordnungseinführungsseite ist dem Antioxidationsgas in der Gaskammer ausgesetzt. Daher wird, selbst wenn der Quetschabdichtungsabschnitt auf hoher Temperatur gehalten wird, nach dem primären Quetschabdichtungsschritt sowie während des primären Quetschabdichtungsschrittes, der Molybdänleitungsdraht unter der Antioxidationsgasatmosphäre gehalten, um eine Oxidation zu verhindern, und gelangt dieser Draht in Berührung mit dem Antioxidationsgas, so dass Wärme abgestrahlt wird und auf diese Weise verhindert werden kann, dass die Molybdänanordnung verdampft wird und/oder umkristallisiert. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass der Leitungsdraht geschwächt wird. Daher kann die ursprüngliche mechanische Festigkeit des Molybdänleitungsdrahtes aufrechterhalten werden.
Eine weitere Zielrichtung der vorliegenden Erfindung betrifft das Verfahren zur Herstellung einer Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe, wobei in dem primären Quetschabdichtungsabschnitt jene Seite der Molybdänfolie, mit welcher der Leitungsdraht verbunden werden soll, provisorisch mittels Quetschung abgedichtet wird, das Glasrohr dann im Vakuumzustand gehalten wird, und ein Teil eines Bereiches, bei welchem die primäre Quetschabdichtung durchgeführt werden soll, und der nicht durch Quetschung abgedichtet wurde, normal durch Quetschung abgedichtet wird.
Während der normalen Quetschabdichtung bei der primären Quetschabdichtung wirken ein Unterdruck in dem Glasrohr sowie die Druckkraft einer Quetschvorrichtung auf die erwärmte und erweichte Glasschicht ein, so wird die Glasschicht mit der Oberfläche der Molybdänfolie unter Druckeinwirkung verschweißt und unter Berührung spaltfrei befestigt.
Darüber hinaus wird der Leitungsdraht unter der Antioxidationsgasatmosphäre gehalten, und zwar während der normalen Quetschabdichtung nach der provisorischen Quetschabdichtung, aber auch während der provisorischen Quetschabdichtung in dem primären Quetschabdichtungsschritt. Daher kann verhindert werden, dass der Leitungsdraht oxidiert wird, und dass die Molybdänanordnung in dem primären Quetschabdichtungsschritt verdampft und umkristallisiert wird. Daher kann die ursprüngliche mechanische Festigkeit des Leitungsdrahtes aufrechterhalten werden, wodurch eine lange Lebensdauer erreicht wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens zur Herstellung einer Lichtbogenröhre sind in den Ansprüchen 5 bis 7 dargestellt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigen:
1 eine Längsschnittansicht einer Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine vergrößerte Schnittansicht eines primären Quetschabdichtungsabschnitts;
3A und 3B Schnittansichten, welche im einzelnen den Zustand erläutern, in welchem der primäre Quetschabdichtungsabschnitt der Lichtbogenröhre ausgeformt wird;
3A eine vergrößerte Schnittansicht, welche einen provisorischen Quetschabdichtungsschritt zeigt;
3B eine vergrößerte Schnittansicht, welche einen normalen Quetschabdichtungsschritt zeigt;
4A bis 4E Ansichten zur Erläuterung eines Prozesses zur Herstellung einer Lichtbogenröhre;
4A eine Ansicht, welche einen provisorischen Quetschabdichtungsschritt in einem primären Quetschabdichtungsschritt erläutert;
4B eine Ansicht, welche einen normalen Quetschabdichtungsschritt in dem primären Quetschabdichtungsschritt erläutert;
4C eine Ansicht, welche einen Schritt erläutert, in welchem eine lumineszierende Substanz zugeführt wird;
4D eine Ansicht, welche einen Schritt der Abdichtung der lumineszierenden Substanz erläutert;
4E eine Ansicht, welche einen sekundären Quetschabdichtungsschritt erläutert;
5 eine Darstellung des Zustands eine Biegeversuches;
6 eine Ansicht eines Zustands eines Zugfestigkeitsversuches;
7 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Entladungslampe; und
8 eine Ansicht zur Erläuterung eines herkömmlichen Prozesses zur Herstellung einer Lichtbogenröhre.
Die 1 bis 4E zeigen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In diesen Zeichnungen ist das Entladungslampengerät, bei welchem eine Lichtbogenröhre 10 angebracht werden soll, ebenso wie bei der herkömmlichen Anordnung gemäß 7 ausgebildet, so dass dies nicht notwendigerweise erneut im einzelnen beschrieben wird.
Die Lichtbogenröhre 10 ist so ausgebildet, dass ein Abschnitt, der nahe an einem kugelförmig gewölbten Abschnitt W₂ eines Quarzglasrohres W in Form eines Rohres mit Kreisquerschnitt vorgesehen ist, bei welchem der kugelförmig gewölbte Abschnitt W₂ in der Mitte eines linear länglichen Abschnitts W₁ in Längsrichtung vorgesehen ist, durch Quetschung abgedichtet wird, und Quetschabdichtungsabschnitte 13 mit rechteckigem Querschnitt an beiden Enden eines elliptischen, abgedichteten Kammerabschnitts 12 vorgesehen sind, der einen Entladungsraum bildet. Die abgedichtete Kammer 12 ist mit einem Entladungsstartgas, Quecksilber und einem Metallhalogenid gefüllt (welches nachfolgend als lumineszierende Substanz bezeichnet wird).
Wolframelektroden 6 und 6, welche Entladungselektroden bilden, sind einander gegenüberliegend in dem abgedichteten Kammerabschnitt angeordnet. Die Elektroden 6 und 6 sind mit einer Molybdänfolie 7 verbunden, die abgedichtet in den Quetschabdichtungsabschnitten 13 und 13 vorgesehen ist. Molybdänleitungsdrähte 8 (ein Leitungsdraht an der Seite des hinteren Endes ist mit 8a bezeichnet, und ein Leitungsdraht an der Seite des vorderen Endes ist mit 8b bezeichnet), die mit den Molybdänfolien 7 verbunden sind, gehen von den Enden der Quetschabdichtungsabschnitte 13 aus (ein Quetschabdichtungsabschnitt an der Seite des hinteren Endes ist mit 13A bezeichnet, und ein Quetschabdichtungsabschnitt an der Seite des vorderen Endes ist mit 13B bezeichnet). Der Leitungsdraht 8a, der von dem Quetschabdichtungsabschnitt 13A an der Seite des hinteren Endes aus ausgeht, ist durch einen Abschnitt 14 in Form eines Rohrs mit Kreisquerschnitt geführt, der einen Abschnitt darstellt, bei welchem keine Quetschabdichtung erfolgt, und verläuft weiter nach außen.
Das Erscheinungsbild der Lichtbogenröhre 10 in 1 unterscheidet sich nicht von jenem der herkömmlichen Lichtbogenröhre 5, die in 7 dargestellt ist, jedenfalls nicht auf den ersten Blick. Allerdings behält erstens der Molybdänleitungsdraht (der Leitungsdraht an der Seite des primären Quetschabdichtungsabschnitt) 8a an der Seite des hinteren Endes seine mechanische Festigkeit bei, welche annähernd gleich der ursprünglichen mechanischen Festigkeit des Leitungsdrahtes ist, ohne Oxidation in einem Quetschabdichtungsschritt.
Zweitens sind Glasschichten 15 der Quetschabdichtungsabschnitte 13A und 13B fest und in enger Berührung mit den Molybdänfolien 7 bzw. den Elektroden 6 vorgesehen.
Wie in 4A gezeigt ist, wird der primäre Quetschabdichtungsabschnitt 13A dadurch ausgebildet, dass eine Elektrode A bereitgestellt und eingeführt wird, bei welcher die Elektrode 6, das Molybdän 7 und der Leitungsdraht 8 (8a) einstückig in Reihe geschaltet sind, von einem der offenen Enden des Glasrohrs W für die Lichtbogenröhre aus, bei welcher der gewölbte Kammerabschnitt W₂ in der Mitte in Längsrichtung vorgesehen ist, so dass die Spitze der Elektrode 6 in den Kammerabschnitt W₂ mit vorbestimmter Länge vorspringt. Eine Antioxidationsgaszufuhrdüse 40 wird in das obere offene Ende des Glasrohrs W eingeführt, um ein Antioxidationsgas einzulassen (ein Inertgas oder ein reduzierendes Gas), nämlich von oberhalb des Glasrohrs W aus in das Glasrohr W hinein, und das untere Ende des Glasrohrs W wird in das Antioxidationsgasgaszufuhrrohr 15 eingeführt, und eine primäre Quetschabdichtung eines Bereichs L (siehe 2) erfolgt, welcher die Molybdänfolie 7 des Glasrohres W enthält, wobei das untere Ende des Glasrohrs dem Antioxidationsgas (dem Inertgas oder dem reduzierenden Gas) ausgesetzt ist. Die Bezugszeichen 42 und 52 bezeichnen einen Gaszylinder, der mit dem Antioxidationsgas gefüllt ist, und die Bezugszeichen 44 und 54 bezeichnen einen Gasdruckregler.
Um den primären Quetschabdichtungsabschnitt 13A auszubilden, wird zunächst bei einem Bereich, der eine vorbestimmte Länge L₁ aufweist und die Seite der Molybdänfolie 7 umfasst, mit welcher der Leitungsdraht 8a verbunden werden soll, eine provisorische Quetschabdichtung durchgeführt, wie dies in den 2 und 3A gezeigt ist. Dann wird das Glasrohr W auf einem vorbestimmten Vakuum gehalten, und es wird ein restlicher Bereich, der eine vorbestimmte Länge L₂ aufweist, in jenem Bereich, bei dem die primäre Quetschabdichtung erfolgen soll, normal durch Quetschdichtung abgedichtet, wie dies in den 2 und 3B gezeigt ist. Auf diese Weise wird der primäre Quetschabdichtungsabschnitt 13A hergestellt. Die Länge L₁ für die provisorische Quetschabdichtung und die Länge L₂ für die normale Quetschabdichtung überlappen einander in einer vorbestimmten Länge (ΔL).
Wenn die provisorische Quetschabdichtung unter Verwendung einer Quetschvorrichtung 26a durchgeführt wird und dann mit dem restlichen Bereich, bei dem eine Quetschabdichtung durchgeführt werden soll, die normale Quetschabdichtung mit einer Quetschvorrichtung 26b durchgeführt wird, wirken ein Unterdruck infolge des Vakuums in dem Glasrohr W sowie die Druckkraft der Quetschvorrichtung 26b auf die erwärmte und erweichte Glasschicht 15 ein. Daher wird die Glasschicht 15 mit der Oberfläche der Molybdänfolie 7 unter Druckeinwirkung verschweißt und in enger Berührung ohne Spaltbildung befestigt. Daher haftet die Molybdänfolie 7 gut an der Glasschicht 15 an, und so werden diese beiden Teile in dem Quetschabdichtungsabschnitt mit der Länge L₂ fest verbunden.
Während der provisorischen Quetschabdichtung wird das Antioxidationsgas, welches von der Düse 40 in das Glasrohr W eingelassen wird, aus dem unteren, geöffneten Ende ausgestoßen, und läuft von der Öffnung des Rohrs 50 zusammen mit dem Antioxidationsgas über, das von dem Gaszufuhrrohr 50 in dem unteren Abschnitt zugeführt wird (vgl. den Pfeil in 3A).
Aus diesem Grund wird, wenn bei dem linearen, länglichen Abschnitt W₁ des Glasrohrs die provisorische Quetschabdichtung durchgeführt werden soll, die Elektrodenanordnung A in dem Glasrohr W unter der Antioxidationsgasatmosphäre gehalten, und so wird der Molybdänleitungsdraht 8a nicht durch Berührung mit der Luft oxidiert, und es wird die auf den Leitungsdraht 8a übertragene Wärme durch das Antioxidationsgas durch Kühlung abgeführt. Daher kann verhindert werden, dass der Leitungsdraht 8a auf hohe Temperatur erwärmt wird. Weiterhin kann verhindert werden, dass die Molybdänanordnung verdampft wird oder umkristallisiert.
Weiterhin wird während der normalen Quetschabdichtung das Antioxidationsgas, das von der Düse 40 in das Glasrohr W eingelassen wird, nicht dem unteren, offenen Ende zugeführt, da der provisorische Quetschabdichtungsabschnitt vorhanden ist. Allerdings deckt das Antioxidationsgas, das von dem Gaszufuhrrohr 50 geliefert wird, das gesamte untere, offene Ende des Glasrohrs W ab und läuft aus einem Spalt zwischen dem offenen Ende des Glasrohrs W und dem Gaszufuhrrohr 50 über, wie dies durch einen Pfeil in 3B angedeutet ist.
Daher wird der Leitungsdraht 8a unter der Antioxidationsgasatmosphäre für einen Zeitraum gehalten, in welchem der primäre Quetschabdichtungsabschnitt 13A in einem Zustand hoher Temperatur gehalten wird, nach der normalen Quetschabdichtung und ebenso während der normalen Quetschabdichtung. Daher wird in dem primären Quetschabdichtungsschritt der Leitungsdraht 8a nicht oxidiert. Darüber hinaus wird der Leitungsdraht 8a durch das Antioxidationsgas gekühlt. Daher kann die Molybdänanordnung, welche den Leitungsdraht 8a bildet, daran gehindert werden, dass sie infolge der hohen Temperatur verdampft wird und umkristallisiert.
Nunmehr wird ein Prozeß zur Herstellung einer Lichtbogenröhre mit dem abgedichteten Kammerabschnitt 12, der in 1 gezeigt ist, unter Bezugnahme auf die 4A bis 4E beschrieben.
Zunächst einmal wird vorher das Glasrohr W hergestellt, bei welchem der kugelförmig gewölbte Abschnitt W₂ in der Mitte des linearen, länglichen Abschnitts W₁ vorgesehen ist. Wie in 4A gezeigt ist, wird das Glasrohr W vertikal gehalten, und es wird die Elektrodenanordnung A von der unteren, offenen Endseite des Glasrohrs W aus eingeführt und in einer vorbestimmten Position gehalten. Weiterhin wird die Zufuhrdüse 40 für das Antioxidationsgas (ein Inertgas oder ein reduzierendes Gas) in das offene obere Ende des Glasrohrs W eingeführt. Das Antioxidationsgas dient dazu, das Innere des Glasrohrs W während der Quetschabdichtung unter Druck zu halten, um zu verhindern, dass die Elektrodenanordnung A oxidiert wird.
Darüber hinaus wird das untere, offene Ende des Glasrohrs W in das Gaszufuhrrohr 50 eingeführt. Das Antioxidationsgas (das Inertgas oder das reduzierende Gas), das von dem Rohr 50 geliefert wird, dient dazu, den sich auf hoher Temperatur befindlichen Leitungsdraht 8a unter der Antioxidationsgasatmosphäre zu halten, um zu verhindern, dass der Leitungsdraht 8a in dem primären Quetschabdichtungsschritt oxidiert wird. Darüber hinaus dient das von dem Rohr 50 zugeführte Antioxidationsgas auch dazu, den Leitungsdraht 8a zu kühlen und zu verhindern, dass die Molybdänanordnung des Leitungsdrahtes 8a verdampft wird und umkristallisiert. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet ein Glasrohrhalteteil.
Dann wird eine vorbestimmte Position, an welcher sich die Molybdänfolie 7 in dem linear länglichen Abschnitt W₁ befindet, mit Hilfe eines Brenners 24a erwärmt, während das Antioxidationsgas von der Düse 40 und dem Rohr 50 in das Glasrohr W geliefert wird. Daher wird jene Seite der Molybdänfolie 7, mit welcher der Leitungsdraht 8a verbunden werden soll, provisorisch durch die Quetschvorrichtung 26a durch Quetschung abgedichtet.
Wie in 4B gezeigt ist, wird daraufhin das obere, offene Ende des Glasrohrs W mit einer Vakuumpumpe (nicht gezeigt) verbunden, wobei das untere, offene Ende des Glasrohrs W in das Rohr 50 eingeführt ist. Daher wird das Glasrohr W im Vakuumzustand gehalten. Dann wird ein vorbestimmter Ort in dem linear länglichen Abschnitt W₁ durch den Brenner 24b erwärmt und bei einem Abschnitt, welcher die Molybdänfolie 7 enthält und bei welchem keine Quetschabdichtung erfolgte, normal durch die Quetschvorrichtung 26b mittels Quetschung abgedichtet.
Daher wird in dem primären Quetschabdichtungsabschnitt 13A die Glasschicht 15 eng mit der Elektrode 6, mit der Molybdänfolie 7 und dem Leitungsdraht 8 verbunden, welche die Elektrodenanordnung A bilden. In dem normal durch Quetschabdichtung abgedichteten Abschnitt wird insbesondere die Glasschicht 15 eng mit der Elektrode 6 und der Molybdänfolie 7 spaltfrei verbunden und haftet gut daran an. Daher werden die Glasschicht 15 und die Molybdänfolie 7 (die Elektrode 6) fest verbunden.
Während der normalen Quetschabdichtung wird die Wärme des Quetschabdichtungsabschnitts 13A, der sich auf hoher Temperatur befindet, auf den Leitungsdraht 8a übertragen, so dass der Leitungsdraht 8a auf hohe Temperatur gebracht wird. Da jedoch der Leitungsdraht 8a unter der Atmosphäre des Antioxidationsgases gehalten wird, das von dem Gaszufuhrrohr 50 geliefert wird, wird er nicht oxidiert. Darüber hinaus wird der Leitungsdraht 8a durch das Antioxidationsgas gekühlt, das von dem Rohr 50 zugeführt wird. Daher kann verhindert werden, dass die Molybdänanordnung infolge der hohen Temperatur verdampft wird und umkristallisiert. Daher weist der Leitungsdraht 8a, der von dem primären Quetschabdichtungsabschnitt 13A aus ausgeht, die ursprüngliche mechanische Festigkeit des Leitungsdrahtes auf.
Wie in 4C gezeigt ist, wird als nächstes die lumineszierende Substanz P von der Seite des oberen, offenen Endes des Glasrohrs W aus in den kugelförmigen, gewölbten Abschnitt W₂ eingebracht, und es wird eine weitere Anordnung A', bei welcher die Elektrode 6, die Molybdänfolie 7 und der Leitungsdraht 8b einstückig verbunden sein, eingeführt und an einem vorbestimmten Ort gehalten. Der Leitungsdraht 8b ist mit einem W-förmigen, gebogenen Abschnitt 8b₁ im mittleren Teil in Längsrichtung versehen. Die Elektrodenanordnung A' kann an einem vorbestimmten Ort in dem linear länglichen Abschnitt W₁ in Längsrichtung gehalten werden, wobei der gebogene Abschnitt 8b₁ unter Druck mit der Innenumfangsoberfläche des Glasrohrs W verschweißt wird.
Nachdem das Glasrohr W evakuiert wurde, wird ein oberer, vorbestimmter Abschnitt des Glasrohrs W abgedichtet, während ein Entladungsstartgas (beispielsweise Xenongas) dem Glasrohr W zugeführt wird, wie dies in 4D gezeigt ist. Daher wird die Elektrodenanordnung A' provisorisch in dem Glasrohr W befestigt, und es werden das Entladungsstartgas und die lumineszierende Substanz P eingefüllt. Das Bezugszeichen W₃ bezeichnet einen abgedichteten Abschnitt.
Wie in 4E gezeigt ist, wird dann ein Ort in der Nähe des kugelförmig gewölbten Abschnitts W₂ in dem linear länglichen Abschnitt W₁ (ein Ort, an welchem sich die Molybdänfolie befindet) durch einen Brenner 24 erwärmt, und es wird dort eine sekundäre Quetschabdichtung mit Hilfe einer Quetschvorrichtung 26c ausgebildet, während der kugelförmig gewölbte Abschnitt W₂ durch flüssigen Stickstoff (LN₂) gekühlt wird, so dass das Entladungsstartgas und die lumineszierende Substanz P nicht verdampfen. Auf diese Weise wird der kugelförmig gewölbte Abschnitt W₂ abgedichtet, um eine Lichtbogenröhre auszubilden, welche einen abgedichteten Kammerabschnitt 12 aufweist, in welchem sich die Elektroden 6 einander gegenüberliegend befinden und in welchem abgedichtet die lumineszierende Substanz P vorgesehen ist.
Schließlich wird das Ende des Glasrohrs W auf vorbestimmte Länge abgeschnitten. Auf diese Weise kann die in 1 dargestellte Lichtbogenröhre 10 erhalten werden.
In dem sekundären Quetschabdichtungsschritt kann das Glasrohr W durch Abkühlen und Verflüssigen des Entladungsstartgases im Vakuumzustand gehalten werden, das in das Glasrohr W eingefüllt wurde, ohne ein Vakuum in dem Glasrohr W mit einer Vakuumpumpe zu erzeugen, wie dies bei der normalen Quetschabdichtung in dem primären Quetschabdichtungsschritt der Fall ist. Daher kann während der Quetschabdichtung verhindert werden, dass die Elektrodenanordnung A' (die Elektrode 6, die Molybdänfolie 7 und der Leitungsdraht 8b) infolge einer Oxidation geschwächt wird. Darüber hinaus ist es möglich, ein hohes Ausmaß des Kontakts der Glasschicht 15 in dem sekundären Quetschabdichtungsabschnitt 13B mit der Elektrodenanordnung A' zu erzielen (Elektrode 6, Molybdänfolie 7 und Leitungsdraht 8).
Genauer gesagt wird das Innere des Glasrohrs W, durch welches die Elektrodenanordnung A' (die Elektrode 6, die Molybdänfolie 7 und der Leitungsdraht 8) eingeführt wird, unter der Entladungsstartgasatmosphäre gehalten, die sauerstofffrei ist, und es wird das Glasrohr W in diesem Zustand durch Quetschung abgedichtet. Daher wird der Leitungsdraht 8b nicht oxidiert. Darüber hinaus wird die Quetschabdichtung durchgeführt, während das Innere des Glasrohrs W annähernd unter Vakuum gehalten und der kugelförmig gewölbte Abschnitt W₂ durch den flüssigen Stickstoff (LN₂) gekühlt wird. Daher wird die Wärme des sich auf hoher Temperatur befindlichen Glasrohrs W auf die Elektrodenanordnung A' (den Leitungsdraht 8b) nur schwer übertragen. Daher kann der Zeitraum, in welchem sich der Leitungsdraht 8b auf hoher Temperatur befindet, während der Quetschabdichtung verkürzt werden, und es kann verhindert werden, dass die Molybdänanordnung verdampft wird und umkristallisiert. Daher weist der Leitungsdraht 8b, der von dem sekundären Quetschabdichtungsabschnitt 13B ausgeht, ebenfalls die ursprüngliche mechanische Festigkeit des Leitungsdrahtes auf, wie dies ebenso bei dem Leitungsdraht 8a auf der Seite des primären Quetschabdichtungsabschnitts 13A der Fall ist.
Ebenso wie bei der normalen Quetschabdichtung, die an dem primären Quetschabdichtungsschritt durchgeführt werden soll, wirkt ein Unterdruck sowie die Druckkraft der Quetschvorrichtung 26c auf die erwärmte und erweichte Glasschicht 15 ein. Daher gelangt die Glasschicht 15 in engen Kontakt mit der Elektrode 6, der Molybdänfolie 7 und dem Leitungsdraht 8, ohne dass sich dazwischen ein Spalt bildet, und sie haftet gut an diesen Teilen an und wird fest mit der Elektrode 6, der Molybdänfolie 7 und dem Leitungsdraht 8b verbunden.
Wenn der linear längliche Abschnitt W₁ des Glasrohrs W für die Lichtbogenröhre eine Dicke von 4,0 mm aufweist, ist es wünschenswert, dass das Gaszufuhrrohr 50 einen Innendurchmesser von 5,0 mm bis 8,0 mm aufweist (so dass der Spalt zwischen dem Rohr 50 und dem Glasrohr W 0,5 mm bis 2,0 mm beträgt), und es sollte die Tiefe h, um welche die untere Öffnung des Glasrohrs W in das Rohr 50 eingeführt ist, 0,5 mm bis 5,0 mm betragen, und die Flussrate des Antioxidationsgases sollte in dem Rohr 50 auf 0,1 bis 0,9 l/min eingestellt werden.
Nunmehr wird die mechanische Festigkeit eines Molybdänleitungsdrahtes mit einem Durchmesser von 0,45 mm untersucht, der von dem primären Quetschabdichtungsabschnitt aus ausgeht, und zwar bei der Lichtbogenröhre gemäß der vorliegenden Ausführungsform (nachstehend als vorliegende Erfindung bezeichnet), und bei einer Lichtbogenröhre gemäß einem Vergleichsbeispiel (nachstehend als das Vergleichsbeispiel bezeichnet).
Bei dem Vergleichsbeispiel wird Argongas als Antioxidationsgas von einer Düse 40 und einem Rohr 50 geliefert, und es wird eine Quetschabdichtung unter der Argongasatmosphäre während der provisorischen Quetschabdichtung durchgeführt. Andererseits wird, während die normale Quetschabdichtung durchgeführt wird, das Argongas als Antioxidationsgas von der Düse 40, jedoch nicht von dem Rohr 50 geliefert. Auf diese Weise wird ein primärer Quetschabdichtungsabschnitt ausgebildet.
Bei der vorliegenden Erfindung wird das Argongas als Antioxidationsgas von der Düse 40 und dem Rohr 50 während der provisorischen Quetschabdichtung und der normalen Quetschabdichtung geliefert. Daher werden die provisorische Quetschabdichtung und die normale Quetschabdichtung unter der Argongasatmosphäre durchgeführt. Dies führt dazu, dass der primäre Quetschabdichtungsabschnitt 13A ausgebildet wird.
Mit den Leitungsdrähten 8a, die von den primären Quetschabdichtungsabschnitten 13A gemäß dem Vergleichsbeispiel bzw. gemäß der vorliegenden Erfindung ausgehen, wurden ein Biegeversuch und ein Zugversuch durchgeführt, um ihre mechanischen Festigkeiten miteinander zu vergleichen.
Bei dem Biegeversuch wird, wie in 5 gezeigt ist, der Leitungsdraht 8a nach vom um einen Winkel von 90 Grad gebogen (erstes Mal) und in die Ursprungsposition zurückgestellt (zweites Mal); er wird dann nach hinten um einen Winkel von 90 Grad gebogen (drittes Mal) und in die Ursprungsposition zurückgestellt (viertes Mal). Dieser Vorgang wurde solange wiederholt, bis der Leitungsdraht 8a brach. Bei zwanzig Leitungsdrähten 8a gemäß jeweils der vorliegenden Erfindung und dem Vergleichsbeispiel wurde die Anzahl an Malen untersucht, wie häufig der Vorgang durchgeführt werden musste, bis sie brachen.
Es ergab sich, dass der Leitungsdraht 8a brach, nachdem der Vorgang im Mittel 6,8 mal bei dem Vergleichsbeispiel durchgeführt wurde, und im Mittel 11,8 mal bei der vorliegenden Erfindung.
Für den Zugversuch wurde eine Zugversuchsmaschine, die in 6 gezeigt ist, dazu verwendet, die Belastung festzustellen, bevor der Leitungsdraht 8a brach. Bei dem Vergleichsbeispiel betrug die Belastung im Mittel 8,2 kg (5.156 kg/cm²), dagegen bei der vorliegenden Erfindung im Mittel 18,1 kg (11.381 kg/cm²). Daher wurde bestätigt, dass bei der vorliegenden Erfindung die Zugfestigkeit annähernd doppelt so groß ist wie bei dem Vergleichsbeispiel.
Zwar besteht der primäre Quetschabdichtungsschritt aus zwei Quetschabdichtungsschritten, nämlich dem provisorischen Quetschabdichtungsschritt und dem normalen Quetschabdichtungsschritt bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform, jedoch kann offensichtlich die vorliegende Erfindung auch in einem Fall eingesetzt werden, in welchem der primäre Quetschabdichtungsschritt nur durch einen einzigen Quetschabdichtungsschritt gebildet wird, ebenso wie bei dem herkömmlichen Verfahren.
Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich geworden sein sollte, weist bei der Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe gemäß der ersten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung der Leitungsdraht an der Seite des primären Quetschabdichtungsabschnitts eine hohe mechanische Festigkeit auf und kann nur schwer unterbrochen werden. Daher wird die Lebensdauer der Lichtbogenröhre verlängert.
Gemäß der zweiten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird die Füllsubstanz in dem abgedichteten Kammerabschnitt verläßlich in dem primären Quetschabdichtungsabschnitt abgedichtet, so dass die Lebensdauer der Lichtbogenröhre weiter erhöht werden kann.
Gemäß der dritten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung weist auch der Leitungsdraht auf der Seite des sekundären Quetschabdichtungsabschnitts eine hohe mechanische Festigkeit auf, entsprechend dem Leitungsdraht auf der Seite des primären Quetschabdichtungsabschnitts; darüber hinaus wird die Füllsubstanz in dem abgedichteten Kammerabschnitt verläßlich in dem sekundären Quetschabdichtungsabschnitt abgedichtet, so dass die Lebensdauer der Lichtbogenröhre verlängert werden kann.
Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Lichtbogenröhre für ein Entladungslampengerät gemäß der vierten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird der Leitungsdraht auf der Seite des primären Quetschabdichtungsabschnitts nicht oxidiert, und es wird ein Teil einer Metallanordnung in dem Quetschabdichtungsschritt weder verdampft noch kristallisiert er um. Daher kann die ursprüngliche mechanische Festigkeit beibehalten werden. Aus diesem Grund ist es möglich, eine Lichtbogenröhre mit langer Lebensdauer zu erhalten.
Ferner wird der Leitungsdraht auf der Seite des sekundären Quetschabdichtungsabschnitts nicht oxidiert, und ein Teil einer Metallanordnung wird in dem Quetschabdichtungsschritt weder verdampft, noch kristallisiert er um. Daher kann die ursprüngliche mechanische Festigkeit aufrechterhalten werden, und es kann die Füllsubstanz in dem abgedichteten Kammerabschnitt verlässlich in dem sekundären Quetschabdichtungsabschnitt abgedichtet werden. Aus diesem Grund ist es möglich, eine Lichtbogenröhre mit langer Lebensdauer zu erhalten.
Außerdem kann der Leitungsdraht auf der Seite des primären Quetschabdichtungsabschnitts verlässlich an einer Oxidation in dem Quetschabdichtungsschritt gehindert werden. Daher kann die ursprüngliche mechanische Festigkeit aufrechterhalten werden, so dass eine Lichtbogenröhre mit langer Lebensdauer erhalten werden kann.
Schließlich weist der Leitungsdraht auf der Seite des sekundären Quetschabdichtungsabschnittes ebenso eine hohe mechanische Festigkeit auf, ähnlich wie bei dem Leitungsdraht auf der Seite des primären Quetschabdichtungsabschnitts, und es kann die Füllsubstanz in dem abgedichteten Kammerabschnitt verläßlich in dem sekundären Quetschabdichtungsabschnitt abgedichtet werden. Daher ist es möglich, eine Lichtbogenröhre mit langer Lebensdauer zu erhalten.

Claims

Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe, welche einen abgedichteten Kammerabschnitt in ihrem Zentrumsabschnitt aufweist, der mit einer lumineszierenden Substanz gefüllt ist, wobei eine erste Elektrodenanordnung und eine zweite Elektrodenanordnung, die beide jeweils eine Elektrode, eine Molybdänfolie und einen Molybdänleitungsdraht aufweisen, die einstückig in Reihe geschaltet sind, so abgedichtet und befestigt sind, dass ein Abschnitt, der zumindest die Molybdänfolien enthält, auf beiden Seiten des Kammerabschnitts an einem primären Quetschabdichtungsabschnitt bzw. einem sekundären Quetschabdichtungsabschnitt befestigt wird, wobei die Elektroden der ersten und zweiten Elektrodenanordnung einander gegenüberliegend in dem Kammerabschnitt vorgesehen sind, und die Leitungsdrähte der ersten und zweiten Elektrodenanordnung von dem primären bzw. sekundären Quetschabdichtungsabschnitt ausgehen, wobei in dem primären Quetschabdichtungsabschnitt ein Elektrodenanordnungseinführungsbereich eines Glasrohres für die Lichtbogenröhre durch Quetschabdichtung abgedichtet wird, wobei die gesamte erste Elektrodenanordnung, die in das Glasrohr eingeführt ist, unter einer Antioxidationsgasatmosphäre gehalten wird, so dass der Leitungsdraht eine Zugfestigkeit von 10.000 kg/cm² oder mehr aufweist.
Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der primäre Quetschabdichtungsabschnitt durch einen Prozeß ausgebildet wird, der folgende Schritte umfaßt: Bereitstellen und Einführen der ersten Elektrodenanordnung auf solche Weise, dass eine Spitze ihrer Elektrode von einem offenen Ende des Glasrohrs in den Kammerabschnitt hin vorspringt; provisorische Quetschabdichtung einer Seite der Molybdänfolie, mit welcher der Leitungsdraht verbunden werden soll; und normale Quetschabdichtung eines Abschnitts eines Bereichs, bei welchem eine primäre Quetschabdichtung durchgeführt werden soll, bei dem keine Quetschabdichtung durchgeführt wurde, wobei das Glasrohr unter Vakuum gehalten wird.
Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der sekundäre Quetschabdichtungsabschnitt durch einen Prozeß ausgebildet wird, welcher folgende Schritte umfaßt: Bereitstellen und Einführen der zweiten Elektrodenanordnung so, dass die Spitze der Elektrode von dem offenen Ende des Glasrohrs in den Kammerabschnitt hin vorspringt; Entfernen von Luft in dem Glasrohr; Einfüllen eines Entladungsstartgases in das Rohr unter Kühlung und Verflüssigung des Entladungsstartgases, wodurch das Glasrohr nach Entfernen der Luft in dem Glasrohr im Vakuumzustand gehalten wird; und Quetschabdichtung eines Bereiches, welcher die Molybdänfolie enthält, in dem Glasrohr.
Verfahren zur Herstellung einer Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe mit folgenden Schritten: Einführen einer ersten Elektrodenanordnung, bei welcher eine Elektrode, eine Molybdänfolie und ein Molybdänleitungsdraht einstückig in Reihe geschaltet sind, von einem ersten offenen Ende eines Glasrohrs für die Lichtbogenröhre aus, welches einen gewölbten Kammerabschnitt aufweist, der im mittleren Teil in Längsrichtung vorgesehen ist, so dass eine Spitze der Elektrode der ersten Elektrodenanordnung in den Kammerabschnitt hin vorspringt; Einlassen eines Antioxidationsgases von einem zweiten offenen Ende des Glasrohrs in das Glasrohr; Einführen des ersten offenen Endes des Glasrohrs in eine Gaskammer, welcher das Antioxidationsgas zugeführt werden soll; und Quetschabdichtung eines ersten Bereiches, welcher die Molybdänfolie der ersten Elektrodenanordnung enthält, in dem Glasrohr zur Erzielung einer primären Quetschabdichtung, während das erste offene Ende des Glasrohrs in einer Antioxidationsgasatmosphäre gehalten wird.
Verfahren zur Herstellung einer Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Quetschabdichtung zur Erzielung der primären Quetschabdichtung umfaßt: eine provisorische Quetschabdichtung einer Seite der Molybdänfolie der ersten Elektrodenanordnung, mit welcher der Leitungsdraht verbunden werden soll; und normales Quetschabdichten eines Abschnitts des ersten Bereiches, bei dem die primäre Quetschabdichtung durchgeführt werden soll, und die Quetschabdichtung noch nicht durchgeführt wurde, wobei das Glasrohr im Vakuumzustand gehalten wird.
Verfahren zur Herstellung einer Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaskammer eine Inertgaszufuhröffnung aufweist, die einen größeren Durchmesser hat als der Innendurchmesser des ersten offenen Endes des Glasrohres beträgt, wobei während der Quetschabdichtung zur Erzielung einer primären Quetschabdichtung das erste offene Ende des Glasrohres für die Lichtbogenröhre in die Antioxidationsgaszufuhröffnung in einer vorbestimmten Tiefe eingeführt wird, so dass das erste offene Ende des Glasrohrs für die Lichtbogenröhre nicht in Berührung mit der Luft gelangt.
Verfahren zur Herstellung einer Lichtbogenröhre für eine Entladungslampe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Liefern einer Füllsubstanz von dem zweiten offenen Ende des Glasrohres aus an den Kammerabschnitt, nachdem die Quetschabdichtung der Lichtbogenröhre für die primäre Quetschabdichtung erfolgte; Einführen einer zweiten Elektrodenanordnung, bei welcher eine Elektrode, eine Molybdänfolie und ein Molybdänleitungsdraht einstückig in Reihe verbunden sind, von dem zweiten offenen Ende des Glasrohrs aus, so dass die Spitze der Elektrode in den Kammerabschnitt hin vorspringt; Entfernen von Luft in dem Glasrohr; Einfüllen eines Entladungsstartgases in das Rohr unter Kühlung und Verflüssigung des Entladungsstartgases, wodurch das Glasrohr nach Entfernen der Luft in dem Glasrohr im Vakuumzustand gehalten wird; und Quetschabdichtung eines zweiten Bereiches, welcher die Molybdänfolie der zweiten Elektrodenanordnung enthält, in dem Glasrohr zur Erzielung einer sekundären Quetschabdichtung.