JPH02267850A - Quartz lamp envelope having molybdenum foil member having oxidation-proof surface formed by ion implantation - Google Patents

Quartz lamp envelope having molybdenum foil member having oxidation-proof surface formed by ion implantation

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JPH02267850A
JPH02267850A JP32980489A JP32980489A JPH02267850A JP H02267850 A JPH02267850 A JP H02267850A JP 32980489 A JP32980489 A JP 32980489A JP 32980489 A JP32980489 A JP 32980489A JP H02267850 A JPH02267850 A JP H02267850A
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JP
Japan
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oxidation
lamp
lamp assembly
molybdenum
molybdenum foil
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Application number
JP32980489A
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Japanese (ja)
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Sandra Lee Madden
サンドラ・リー・マッデン
Mark D Beschle
マーク・ディー・ベシュレ
Roy C Martin
ロイ・シー・マーティン
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Osram Sylvania Inc
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GTE Products Corp
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    • HELECTRICITY
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    • H01J5/32Seals for leading-in conductors
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    • H01J9/323Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device
    • H01J9/326Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device making pinched-stem or analogous seals

Abstract

PURPOSE: To improve the reliability of a press-sealing part in a molybdenum-foil electric feedthrough member and thus prolong the life thereof by employing molybdenum foil, with an oxidation-prevention substance embedded in the surface layer thereof. CONSTITUTION: A feedthrough member 18 comprises a molybdenum ribbon or foil member 24 and a molybdenum electric lead member 26. A feedthrough member 20 comprises molybdenum foil 30 and a molybdenum electric lead member 32. The width of the molybdenum foil is selectively determined so as to conduct lamp-operating currents therethrough, and the thickness thereof is standardized at 0.013 inches. The molybdenum foil 24 or 30 is embedded at its surface layer with an oxidation-prevention substance which is composed of chromium, aluminum, silicon, titanium, tantalum, palladium or a mixture of these metals.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明は、石英製ランプエンベロープを利用する電気ラ
ンプに関し特に酸化を禁止するよう取り扱われるモリブ
デン部材を利用する石英製ランプエンベロープに関する
ものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to electric lamps utilizing quartz lamp envelopes, and more particularly to quartz lamp envelopes utilizing molybdenum components treated to inhibit oxidation.

[従来の技術J 石英はメタルハライドランプおよびタングステンハロゲ
ン白熱ランプでランプエンベローフ材料として通常使用
される。
[Prior Art J Quartz is commonly used as a lamp envelope material in metal halide lamps and tungsten halogen incandescent lamps.

石英製のエンベロープはフィラメントや放電電極や適当
な化学充填物質を包含する密閉ランプの内部を画定する
ものである。電気エネルギーが、ランプエンベロープを
挿通しそして石英へ密閉封止される電気フィードスルー
部材によりフィラメント部材または電極へ供給される。
The quartz envelope defines the interior of the sealed lamp which contains the filament, discharge electrodes and suitable chemical fill material. Electrical energy is supplied to the filament member or electrode by an electrical feedthrough member that passes through the lamp envelope and is hermetically sealed to the quartz.

シール部がランプ寿命の全体にわたり損なわれないこと
がランプの動作にとって臨界的な重要性をもつ。
It is critical to the operation of the lamp that the seal remains intact throughout the life of the lamp.

石英製ランプエンベロープでは、石英製エンベロープの
プレスまたはピンチ封止領域を通るモリプデン製のリボ
ン部材または箔部材を含むフィードスルー構成を利用す
ることが通常行なわれていた。モリブデン箔部材は、必
要とされるランプ電流を伝達するのに十分な程広くそし
てきわめて薄い。モリブデン箔は非常に薄いので、その
熱膨張はきわめて小さい、こうして熱膨張の違いによる
シール部の破損の可能性は小さい。従来の設計では、石
英はモリブデン箔へプレス封止されそしてモリブデン製
の電気リード部材が箔部材の外側端部へ溶着される。
It has been common practice in quartz lamp envelopes to utilize a feedthrough arrangement that includes a molybdenum ribbon or foil member passing through a press or pinch seal region of the quartz envelope. The molybdenum foil member is wide enough and extremely thin to carry the required lamp current. Since the molybdenum foil is very thin, its thermal expansion is extremely small, and thus the possibility of seal failure due to differences in thermal expansion is small. In conventional designs, quartz is press sealed to a molybdenum foil and molybdenum electrical lead members are welded to the outer ends of the foil member.

モリブデン箔およびモリブデン電気リード部材は酸化し
てM2O3およびM o Osのモリブデン酸化物を形
成する傾向を有する。モリブデン酸化物は最初外側電気
リード部材に形成する。酸化作用は順次モリブデン箔へ
と進行しそして重大な量の応力をプレス封止部に引き起
こす。応力は、モリブデン電気リード部材がモリブデン
箔へ溶着されているところの場所に現われる二ニートン
リングから明らかである。結果的に石英製ブレス封止部
は破壊しそれによりランプの故障が生ずる。
Molybdenum foil and molybdenum electrical lead members have a tendency to oxidize to form molybdenum oxides of M2O3 and MoOs. Molybdenum oxide is first formed on the outer electrical lead member. The oxidation action in turn progresses to the molybdenum foil and causes a significant amount of stress in the press seal. The stress is evident from the two-knead ring that appears where the molybdenum electrical lead member is welded to the molybdenum foil. As a result, the quartz breath seal ruptures, resulting in lamp failure.

種々の技術がモリブデン酸化を抑制するために利用され
てきた。一つの技術が、電気リード部材がブレス封止部
に装入するブレス封止部の端部に低融点のガラスフリッ
ト物質の被着である。フリット物質は、ランプが動作し
ているときに融解することが予定されそれにより酸化に
よってリード部材がブレス封止部の方へ上昇するのが回
避される。時々、フリット物質は融解しそしてランプソ
ケット部へ流入し、それにより別の問題を生ずる。高温
度融点のガラスフリット物質もまた利用されている。い
ずれのフリット物質も製造に良好には適合せずそして酸
化を停止することなく単に酸化の段階を緩慢にするだけ
である。
Various techniques have been utilized to inhibit molybdenum oxidation. One technique is the application of a low melting point glass frit material to the end of the breath seal where the electrical lead member enters the breath seal. The frit material is expected to melt during operation of the lamp, thereby avoiding lifting of the lead member toward the breath seal due to oxidation. Sometimes the frit material melts and flows into the lamp socket, thereby creating other problems. High temperature melting glass frit materials have also been utilized. Neither frit material is well suited for manufacturing and merely slows down the oxidation stage without stopping the oxidation.

別の従来技術においては、クロムが、非常に高温のパッ
クセメントプロセスにおいてモリブデンに被着される。
In another prior art technique, chromium is deposited on molybdenum in a very high temperature pack cement process.

これは非常に危険でそして都合の悪いプロセスである。This is a very dangerous and inconvenient process.

反応を開始させるために純粋な水素が1200℃で管状
の炉を通過せられる。収量は非常に低くそして機器がし
ばしば損傷を受ける。
Pure hydrogen is passed through a tube furnace at 1200° C. to start the reaction. Yields are very low and equipment is often damaged.

種々の薄膜コーティングがモリブデンで試みられたが成
功例はほとんどない、成功例がないことの主要な理由が
、モリブデン箔でのたいていのいずれの厚さのコーティ
ングもブレス封止部に応力の追加を生じそして酸化の生
ずるバスをほとんど常に残すからである。たいていのコ
ーティングが石英プレス封止部の製造中に出会う温度に
耐えることができない。多(のコーティングが動作中融
解するかまたは一様でな(なりそして酸化し得る暴露さ
れたモリブデン領域を残す。コーティングが外部電気リ
ードで使用できる。なぜなら、これらのリード部材は石
英との密閉シール部を形成しないからである。
Various thin film coatings have been tried with molybdenum with little success; the main reason for this lack of success is that most coatings of any thickness with molybdenum foil add stress to the breath seal. This is because it almost always leaves a bath where oxidation occurs. Most coatings cannot withstand the temperatures encountered during the manufacture of quartz press seals. Coatings can be used on external electrical leads because the coatings melt during operation or become uneven and leave exposed molybdenum areas that can oxidize. This is because it does not form a section.

[発明の目的1 本発明の総括的な目的は改善された石英製ランプ組立体
を提供することである。
OBJECT OF THE INVENTION 1 The general object of the present invention is to provide an improved quartz lamp assembly.

本発明の別の目的は、信頼でき長寿命のブレス封止部を
有する石英製う、ンブ組立体を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a quartz tube assembly with a reliable and long-life breath seal.

本発明のさらに別の目的は、耐酸化面を有するフィード
スルー部材を持った石英製ランプ組立体を提供すること
である。
Yet another object of the present invention is to provide a quartz lamp assembly having a feedthrough member with an oxidation resistant surface.

本発明のさらに別の目的は、箔状耐酸化モリブデン製フ
ィードスルー部材を有する石英製ランプ組立体を提供す
ることである。
Yet another object of the present invention is to provide a quartz lamp assembly having a foil oxidation resistant molybdenum feedthrough member.

本発明のさらに別の目的は、耐酸化面を有する外部モリ
ブデン電気リードを持った石英ランプ組立体を提供する
ことである。
Yet another object of the present invention is to provide a quartz lamp assembly with external molybdenum electrical leads having an oxidation resistant surface.

[発明の概要] 本発明によれば、上記およびそのほかの目的および利益
が、 密封されたランプの内部を包囲し、ブレス封止部と当該
プレス封止部を通ってランプの内部へ延長する少くとも
一つのモリブデン箔電気フィードスルー部材とを有する
石英ランプエンベロープを備えるう、ンブ組立体で実現
される。モリブデン箔はその表面層に埋め込まれた酸化
禁止物質を有する。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, the above and other objects and advantages are achieved by providing a press seal and a press seal extending into the interior of the lamp, surrounding the interior of the lamp and extending through the press seal. The lamp assembly is realized with a quartz lamp envelope having a molybdenum foil electrical feedthrough member and a molybdenum foil electrical feedthrough member. Molybdenum foil has an oxidation inhibitor embedded in its surface layer.

好ましくは、酸化禁止物質は、イオン注入によりモリブ
デン箔フィードスルー部材へ与えられる、酸化禁止物質
は、クロム、アルミニウム、シリコン、チタン、タンタ
ル、パラジウムおよびこれらの成分の組合せから成る群
から選択される。
Preferably, the oxidation inhibiting material is provided to the molybdenum foil feedthrough member by ion implantation, the oxidation inhibiting material being selected from the group consisting of chromium, aluminum, silicon, titanium, tantalum, palladium and combinations of these components.

好ましい物質はクロムおよびアルミニウムである。表面
層の厚さは標準的には約20ないし100オングストロ
ームの範囲である。
Preferred materials are chromium and aluminum. The thickness of the surface layer typically ranges from about 20 to 100 Angstroms.

ランプ組立体は標準的には、モリブデン箔に接続される
外部モリブデン電気リードを備える。本発明の別の様相
によれば、外部モリブデン電気リードはその上に酸化禁
止コーティングを有する。酸化禁止コーティングは好ま
しくはプラズマ改善形化学的気相堆積法(PECVD)
により形成される。好ましい材料には炭化珪素と窒化珪
素およびその組合せが含まれる。外部モリブデン電気リ
ードはブレス封止部へ延長しないので加えられる厚さは
シールの完全性にとって有害ではない。
Lamp assemblies typically include external molybdenum electrical leads connected to molybdenum foil. According to another aspect of the invention, the external molybdenum electrical lead has an oxidation inhibiting coating thereon. The oxidation inhibiting coating is preferably plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD).
formed by Preferred materials include silicon carbide and silicon nitride and combinations thereof. Since the external molybdenum electrical leads do not extend into the breath seal, the added thickness is not detrimental to the integrity of the seal.

発明のさらに別の様相によれば、電気リードは、その表
面層に埋め込まれた酸化禁止物質を備える。表面層は、
モリブデン箔フィードスルー部材の取扱いに関係した上
述の物質のイオン注入により形成できる。
According to yet another aspect of the invention, the electrical lead includes an oxidation-inhibiting material embedded in its surface layer. The surface layer is
It can be formed by ion implantation of the materials mentioned above in connection with the handling of molybdenum foil feedthrough members.

本発明のさらに別の様相によれば、ランプ組立体の製造
方法が、 酸化禁止物質をモリブデン箔ストリップ部材の表面層へ
イオン注入する段階と、モリブデン箔ストリップ部材を
石英製ランプエンベロープのブレス封止部へ封止して、
密封ランプの内部へ向かう電気フィードスルー部材を形
成する段階を備える。ランプ製造方法は好ましくは酸化
禁止コーティングをPECVD法により外部電気リード
に形成しそしてコーティングされた電気リードをモリブ
デン箔ストリップ部材へ装着する追加の段階を備える。
According to yet another aspect of the invention, a method of manufacturing a lamp assembly includes the steps of: ion implanting an oxidation inhibiting substance into a surface layer of a molybdenum foil strip member; and breath sealing the molybdenum foil strip member to a quartz lamp envelope. Seal it to the
forming an electrical feedthrough member to the interior of the sealed lamp; The lamp manufacturing method preferably includes the additional steps of applying an oxidation inhibiting coating to the external electrical leads by PECVD and attaching the coated electrical leads to the molybdenum foil strip member.

[好ましい実施例の詳細な説明] 本発明による石英ランプ組立体が第1図に図示されてい
る。ランプ組立体10は、密封ランプの内部14を包囲
する石英製ランプエンベロープ12を備える。白熱フィ
ラメント部材16がランプ内部14に装着されそして外
部電気エネルギー源への接続のため、ランプエンベロー
プ12のブレス封止領域22を通って延長する電気フィ
ードスルー部材18および20へ接続される。フィード
スルー部材18はモリブデン製のリボン部材または箔部
材24およびモリブデン電気リード部材26を備える。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A quartz lamp assembly according to the present invention is illustrated in FIG. Lamp assembly 10 includes a quartz lamp envelope 12 surrounding a sealed lamp interior 14. An incandescent filament member 16 is mounted within the lamp interior 14 and connected to electrical feedthrough members 18 and 20 extending through the breath seal region 22 of the lamp envelope 12 for connection to an external source of electrical energy. The feedthrough member 18 includes a molybdenum ribbon or foil member 24 and a molybdenum electrical lead member 26.

フィードスルー部材20はモリブデン箔30とモリブデ
ン電気リード部材32とを備える。電気リード部材26
および32はそれぞれ標準的にはモリブデン箔24およ
び30へ溶着される。フィラメント部材16の対向端部
は電気的に箔部材24および30へ電気接続される。ラ
ンプエンベロープ12の石英はランプの内部14が外部
環境から隔離されるよう、従来のブレス封止プロセスを
使用して箔24および30へ封止される。
Feedthrough member 20 includes molybdenum foil 30 and molybdenum electrical lead members 32. Electric lead member 26
and 32 are typically welded to molybdenum foils 24 and 30, respectively. Opposite ends of filament member 16 are electrically connected to foil members 24 and 30. The quartz of lamp envelope 12 is sealed to foils 24 and 30 using a conventional breath sealing process so that the interior 14 of the lamp is isolated from the outside environment.

石英ランプエンベロープを利用するメタルハライド放電
ランプが第2図に図示されている。大略円筒形状の石英
ランプエンベロープ40が、その対向端部にブレス封止
部42および44を備える。放電電極46および48が
それぞれ電極ロッド部材50および52によりモリブデ
ン箔部材54および56へ結合される。モリブデン箔部
材54および56へ結合されるモリブデン電気リード部
材58および60はそれぞれ外部電源への電極接続のた
めの手段を提供する。モリブデン箔部材54および56
はそれぞれブレス封止部42および44に配置される。
A metal halide discharge lamp utilizing a quartz lamp envelope is illustrated in FIG. A generally cylindrical quartz lamp envelope 40 includes breath seals 42 and 44 at opposite ends thereof. Discharge electrodes 46 and 48 are coupled to molybdenum foil members 54 and 56 by electrode rod members 50 and 52, respectively. Molybdenum electrical lead members 58 and 60 coupled to molybdenum foil members 54 and 56, respectively, provide a means for electrode connection to an external power source. Molybdenum foil members 54 and 56
are arranged in the breath seals 42 and 44, respectively.

石英ランプ組立体は種々の大きさと形状と電極またはフ
ィラメント構成を有することができることを理解された
い。しかし共通の特徴は、電気ツーイードスル一部材と
して動作するモリブデン箔部材とのブレス封止部または
ピンチ封止部である。モリブデン箔の幅はランプ動作電
流を伝達するよう選択されそしてモリブデン箔の厚さは
標準的には大略0.013インチである。
It should be appreciated that quartz lamp assemblies can have a variety of sizes and shapes and electrode or filament configurations. However, a common feature is a breath seal or pinch seal with a molybdenum foil member that acts as an electric tool slew member. The width of the molybdenum foil is selected to carry the lamp operating current and the thickness of the molybdenum foil is typically approximately 0.013 inches.

酸化禁止物質はモリブデン箔24.30.45.54.
56の表面層に埋め込まれるのが好ましい。酸化禁止物
質は、別のコーティングまたは表面層を形成するのでは
なくモリブデンの表面に埋め込まれる。それゆえ、酸化
禁止物質はモリブデン箔の厚さを増加させない。上述の
ように、厚さの増加は、熱膨張の違いにより生ずる破損
の可能性を増加させるので、シールの完全性にとって好
ましくない。
The oxidation inhibiting substance is molybdenum foil 24.30.45.54.
Preferably, it is embedded in the surface layer of 56. The oxidation inhibitor is embedded into the surface of the molybdenum rather than forming a separate coating or surface layer. Therefore, the oxidation inhibitor does not increase the thickness of the molybdenum foil. As discussed above, increased thickness is undesirable for seal integrity because it increases the likelihood of failure due to differences in thermal expansion.

好ましくは、酸化禁止物質は、イオン注入によりモリブ
デン箔の表面層に埋め込まれる。イオン注入は、半導体
や金属などのバルク材料へ不純物を導入するよく知られ
た技術である。イオンビームがソースで発生せられそし
てターゲットへ向かって加速度の変化を伴って導かれる
。イオンの運動量はそれらがターゲット物質に埋め込ま
れるようにする。浸透深さはイオンのエネルギーに依存
する。イオン注入の重要な利益は、酸化禁止物質のイオ
ンがモリブデンのバルクへ浸透しそしてその厚さを増加
させないことである。
Preferably, the oxidation inhibitor is embedded into the surface layer of the molybdenum foil by ion implantation. Ion implantation is a well-known technique for introducing impurities into bulk materials such as semiconductors and metals. An ion beam is generated at a source and directed toward a target with varying acceleration. The momentum of the ions causes them to become embedded in the target material. The penetration depth depends on the energy of the ions. An important benefit of ion implantation is that the oxidation inhibitor ions do not penetrate into the bulk of the molybdenum and increase its thickness.

適当な酸化禁止物質にはクロムやアルミニウムやシリコ
ンやチタンやタンタルやパラジウムやこれら金属の組合
せが含まれる。好ましい物質にはクロムやアルミニウム
やこれらの組合せが含まれる。好ましくは、酸化禁止物
質が埋め込まれるところの表面層は約20ないし100
オングストロームの範囲の厚さを有する。注入中のイオ
ンエネルギーは、所望の表面層厚さを達成するよう選択
される。イオン注入手順の一例において、クロムイオン
が50keVのエネルギーおよび1xlO”7cm”の
注入量でモリブデン箔に埋め込まれる。クロムおよびア
ルミニウムで処理されたモリブデンリボンとの石英ブレ
ス封止部は650℃で100時間にわたり変化せず一定
に留まり、一方未処理調整の箔は平均5ないし10時間
でだめであった。亀裂がシール部を通じて形成するとき
にブレス封止部がだめになったと考えられる。
Suitable oxidation inhibitors include chromium, aluminum, silicon, titanium, tantalum, palladium, and combinations of these metals. Preferred materials include chromium, aluminum, and combinations thereof. Preferably, the surface layer in which the oxidation inhibitor is embedded is about 20 to 100%
It has a thickness in the angstrom range. The ion energy during implantation is selected to achieve the desired surface layer thickness. In one example of an ion implantation procedure, chromium ions are implanted into a molybdenum foil at an energy of 50 keV and an implant dose of 1xlO"7cm". The quartz press seal with the chromium- and aluminum-treated molybdenum ribbons remained unchanged over 100 hours at 650°C, while the untreated conditioned foils failed on average for 5 to 10 hours. It is believed that the breath seal failed when a crack formed through the seal.

モリブデン箔の外側端部に装着されるモリブデン電気リ
ード26.32.58.60は、モリブデン箔に関係し
て上述したのと同様の方法でイオン注入を使用して酸化
禁止表面層を与えることができる。たとえ、リードがブ
レス封止部の外側であっても、電気リード26.32.
58.60に耐酸化面を提供することは重要である。な
ぜなら酸化がリードに沿ってブレス封止部へ向かって進
行し、それによりシール部の故障を生じさせるからであ
る。
The molybdenum electrical leads 26.32.58.60 attached to the outer ends of the molybdenum foil can be provided with an oxidation-inhibiting surface layer using ion implantation in a manner similar to that described above in connection with the molybdenum foil. can. Even if the leads are outside the breath seal, the electrical leads 26.32.
It is important to provide an oxidation resistant surface to the 58.60. This is because oxidation progresses along the leads toward the breath seal, thereby causing seal failure.

電気リード26.32.58.60に酸化禁止面を提供
する際に、一定の大きさを維持することは必要でない。
It is not necessary to maintain a constant size in providing an oxidation-inhibiting surface to the electrical leads 26.32.58.60.

なぜなら電気リードは封止領域の外側だからである。本
発明のさらに別の重要な様相によれば、酸化禁止コーテ
ィングが、PECVD法によりモリブデン電気リードへ
与えられる。PECVD法は、コーティングがプラズマ
によりサブストレートの表面に被着される知られたプロ
セスである。コーティングの厚さは被着時間により決定
されそして組成はプラズマ組成により決定される。PE
CVD法の一つの有利な点は、コーティングが電気リー
ドの面に均一に与えられることである。
This is because the electrical leads are outside the encapsulation area. According to yet another important aspect of the invention, an oxidation inhibiting coating is applied to the molybdenum electrical leads by PECVD. PECVD is a known process in which a coating is deposited by plasma onto the surface of a substrate. The coating thickness is determined by the deposition time and the composition is determined by the plasma composition. P.E.
One advantage of the CVD method is that the coating is uniformly applied to the surface of the electrical lead.

モリブデン電気リードのPECVDコーティングのため
の適当な材料には、炭化珪素および窒化珪素が含まれる
。好ましくは、酸化禁止コーティングは約50ないし1
000オングストロームの範囲の厚さを有する。PEC
VD法による要素の炭化珪素コーテイング物がマサチュ
ーセッツ州ベトフォードのスバイア(Spire)社か
ら得られる。
Suitable materials for PECVD coating of molybdenum electrical leads include silicon carbide and silicon nitride. Preferably, the oxidation inhibiting coating has a thickness of about 50 to 1
It has a thickness in the range of 0.000 angstroms. PEC
Silicon carbide coatings of VD elements are obtained from Spire, Bedford, Massachusetts.

炭化珪素で被着されるモリブデンサンプルが何らの変化
もな(150時間にわたり700℃の空気の温度まで耐
え、一方、モリブデンの未処理調整サンプルが同様の条
件で酸化するまでにわずか1時間しかもたなかった。
Molybdenum samples coated with silicon carbide withstood air temperatures of 700°C for 150 hours without any change, while untreated prepared samples of molybdenum lasted only 1 hour before oxidizing under similar conditions. There wasn't.

ランプ組立体の好ましい実施例において、石英ランプエ
ンベロープは、クロム、アルミニウム、またはこれらの
組合せを用いて20ないし100オングストロームの深
さまでイオン注入されたモリブデン箔を用い製造される
。モリブデン電気リードは、PECVD法により被着さ
れる炭化珪素のコーティングを有する。この組合せは酸
化に対して非常に高い抵抗性を与えそしてランプ製造プ
ロセスの変更を必要としない。酸化禁止材料は、ランプ
組立プロセスのまえに、箔および電気リードへ与えられ
る。モリブデンランプ部材の酸化は大幅に減ぜられそれ
によりランプがそりブデン酸化による生ずる故障が大幅
に少ない非常な長寿命を持つのが可能となる。
In a preferred embodiment of the lamp assembly, the quartz lamp envelope is fabricated using molybdenum foil implanted with chromium, aluminum, or a combination thereof to a depth of 20 to 100 angstroms. Molybdenum electrical leads have a coating of silicon carbide applied by PECVD. This combination provides very high resistance to oxidation and does not require changes to the lamp manufacturing process. The oxidation inhibiting material is applied to the foil and electrical leads prior to the lamp assembly process. Oxidation of the molybdenum lamp component is greatly reduced, thereby allowing the lamp to have a much longer life with significantly less failure caused by molybdenum oxidation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、電気的なフィードスルー動作のためのモリブ
デン箔および石英ランプエンベロープを利用するタング
ステンハロゲン白熱ランプの正面図である。 第2図は、モリブデン箔電気フィードスルー部材を使用
するメタルハライドアーク放電ランプの正面図である。 図面の浄書(内容に変更なし) 17り、/ F/(5,2
FIG. 1 is a front view of a tungsten halogen incandescent lamp that utilizes a molybdenum foil and quartz lamp envelope for electrical feedthrough operation. FIG. 2 is a front view of a metal halide arc discharge lamp using a molybdenum foil electrical feedthrough member. Engraving of drawings (no changes in content) 17ri, /F/(5,2

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)密封ランプの内部を包囲し、プレス封止部を有す
るランプエンベロープを備え、 当該プレス封止部を通って前記ランプの内部へ延長する
少くとも一つのモリブデン箔電気フィードスルー部材で
あって該モリブデン箔はその表面層に埋め込まれた酸化
禁止物質を有するランプ組立体。
(1) at least one molybdenum foil electrical feedthrough member surrounding the interior of a sealed lamp, comprising a lamp envelope having a press seal and extending into the interior of the lamp through the press seal; The molybdenum foil has an oxidation inhibitor embedded in its surface layer.
(2)前記酸化禁止物質は、クロム、アルミニウム、シ
リコン、チタン、タンタル、パラジウム、およびそれら
の組合せからなる群から選択される請求項第1項記載の
ランプ組立体。
2. The lamp assembly of claim 1, wherein the oxidation inhibitor is selected from the group consisting of chromium, aluminum, silicon, titanium, tantalum, palladium, and combinations thereof.
(3)前記酸化禁止物質はクロムを含む請求項第1項記
載のランプ組立体。
(3) The lamp assembly according to claim 1, wherein the oxidation-inhibiting substance includes chromium.
(4)前記酸化禁止物質はアルミニウムを含む請求項第
1項記載のランプ組立体。
(4) The lamp assembly of claim 1, wherein the oxidation-inhibiting substance includes aluminum.
(5)前記酸化禁止物質は、イオン注入により前記モリ
ブデン箔の表面層に埋め込まれる請求項第1項記載のラ
ンプ組立体。
(5) The lamp assembly according to claim 1, wherein the oxidation-inhibiting substance is embedded in the surface layer of the molybdenum foil by ion implantation.
(6)前記表面層は約20ないし100オングストロー
ムの範囲の厚さを有する請求項第5項記載のランプ組立
体。
6. The lamp assembly of claim 5, wherein said surface layer has a thickness in the range of about 20 to 100 Angstroms.
(7)前記ランプの内部に配置されそして前記モリブデ
ン箔へ結合される白熱フィラメント部材を備える請求項
第5項記載のランプ組立体。
7. The lamp assembly of claim 5, further comprising an incandescent filament member disposed within the lamp and bonded to the molybdenum foil.
(8)前記ランプ内部に配置されそして前記モリブデン
箔へ結合される放電電極を備える請求項第5項記載のラ
ンプ組立体。
6. The lamp assembly of claim 5, further comprising a discharge electrode disposed within said lamp and coupled to said molybdenum foil.
(9)前記モリブデン箔へ接続され表面層に埋め込まれ
た酸化禁止物質を有するモリブデン電気リードを備える
請求項第5項記載のランプ組立体。
9. The lamp assembly of claim 5, further comprising a molybdenum electrical lead connected to said molybdenum foil and having an oxidation inhibiting material embedded in a surface layer.
(10)前記酸化禁止物質は、イオン注入により前記電
気リードの表面層に埋め込まれる請求項第9項記載のラ
ンプ組立体。
10. The lamp assembly of claim 9, wherein the oxidation inhibiting material is embedded in the surface layer of the electrical lead by ion implantation.
(11)前記モリブデン箔へ接続され表面に酸化禁止コ
ーティングを有するモリブデン電気リードを備える請求
項第2項記載のランプ組立体。
3. The lamp assembly of claim 2, further comprising a molybdenum electrical lead connected to said molybdenum foil and having an oxidation inhibiting coating on its surface.
(12)前記酸化禁止コーティングは、炭化珪素、窒化
珪素およびそれらの組合せからなる群から選択される請
求項第11項記載のランプ組立体。
12. The lamp assembly of claim 11, wherein the oxidation inhibiting coating is selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, and combinations thereof.
(13)前記酸化禁止コーティングは、炭化珪素を含む
請求項第11項記載のランプ組立体。
13. The lamp assembly of claim 11, wherein the oxidation-inhibiting coating comprises silicon carbide.
(14)前記酸化禁止コーティングはPECVD法によ
り前記電気リードへ与えられる請求項第12項記載のラ
ンプ組立体。
14. The lamp assembly of claim 12, wherein said oxidation inhibiting coating is applied to said electrical leads by PECVD.
(15)前記酸化禁止コーティングは約50ないし10
00オングストロームの範囲の厚さを有する請求項第1
1項記載のランプ組立体。
(15) The oxidation inhibiting coating is about 50 to 10
Claim 1 having a thickness in the range of 00 angstroms.
The lamp assembly according to item 1.
(16)密封ランプの内部を包囲し、プレス封止部を有
するランプエンベロープを備え、 当該プレス封止部を通って前記ランプの内部へ延長する
少くとも一つの導電性箔電気フィードスルー部材であっ
て該導電性箔はイオン注入によりその表面層に埋め込ま
れた酸化禁止物質を有するランプ組立体。
(16) a lamp envelope surrounding the interior of a sealed lamp and having a press seal, at least one conductive foil electrical feedthrough member extending into the interior of the lamp through the press seal; The conductive foil has an oxidation inhibiting material embedded in its surface layer by ion implantation.
(17)前記酸化禁止物質は、クロム、アルミニウム、
シリコン、チタン、タンタル、パラジウム、およびそれ
らの組合せからなる群から選択される請求項第16項記
載のランプ組立体。
(17) The oxidation inhibiting substance is chromium, aluminum,
17. The lamp assembly of claim 16, wherein the lamp assembly is selected from the group consisting of silicon, titanium, tantalum, palladium, and combinations thereof.
(18)前記導電箔へ接続されその表面に酸化禁止コー
ティングを有する外部電気リード部材を有する請求項第
16項記載のランプ組立体。
18. The lamp assembly of claim 16, further comprising an external electrical lead member connected to said conductive foil and having an oxidation inhibiting coating thereon.
(19)前記酸化禁止コーティングはPECVD法によ
り前記電気リードへ与えられる請求項第18項記載のラ
ンプ組立体。
19. The lamp assembly of claim 18, wherein said oxidation inhibiting coating is applied to said electrical leads by PECVD.
(20)前記酸化禁止コーティングは、炭化珪素、窒化
珪素およびその組合せからなる群から選択される請求項
第19項記載のランプ組立体。
20. The lamp assembly of claim 19, wherein the oxidation inhibiting coating is selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, and combinations thereof.
(21)前記導電性箔部材はモリブデンを含む請求項第
16項記載のランプ組立体。
(21) The lamp assembly according to claim 16, wherein the conductive foil member includes molybdenum.
(22)酸化禁止物質をモリブデン箔ストリップ部材の
表面層にイオン注入し、 モリブデン箔ストリップ部材を石英ランプエンベロープ
のプレス封止部へ封止し、密閉ランプの内部へ向かう電
気フィードスルー部材を形成する諸段階を備えるランプ
組立体の製造方法。
(22) ion implanting an oxidation inhibiting substance into the surface layer of the molybdenum foil strip member, and sealing the molybdenum foil strip member to the press seal of the quartz lamp envelope to form an electrical feedthrough member toward the interior of the sealed lamp; A method of manufacturing a lamp assembly comprising steps.
(23)イオン注入の段階は、クロム、アルミニウムお
よびその混合物からなる群から選択される物質を前記モ
リブデン箔ストリップ部材の表面層へイオン注入する段
階を備える請求項第22項記載のランプ組立体の製造方
法。
23. The lamp assembly of claim 22, wherein the step of ion implantation comprises the step of ion implanting a material selected from the group consisting of chromium, aluminum and mixtures thereof into the surface layer of the molybdenum foil strip member. Production method.
(24)酸化禁止コーティングをPECVD法によりに
より外部電気リードに形成しそして、 コーティングされた電気リードを前記モリブデン箔スト
リップ部材へ装着する段階を備える請求項第22項記載
のランプ組立体の製造方法。
24. The method of claim 22, further comprising the steps of: (24) applying an oxidation inhibiting coating to the external electrical leads by PECVD; and attaching the coated electrical leads to the molybdenum foil strip member.
(25)酸化禁止物質を外部電気リードの表面層にイオ
ン注入し、 電気リードを当該モリブデン箔ストリップ部材へ装着す
る段階を備える請求項第22項記載のランプ組立体の製
造方法。
25. The method of claim 22, further comprising the steps of: (25) implanting an oxidation inhibitor into the surface layer of the external electrical lead; and attaching the electrical lead to the molybdenum foil strip member.
JP32980489A 1988-12-21 1989-12-21 Quartz lamp envelope having molybdenum foil member having oxidation-proof surface formed by ion implantation Pending JPH02267850A (en)

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