JPH0660848A - 直流作動アルカリ金属蒸気アーク放電ランプ - Google Patents
直流作動アルカリ金属蒸気アーク放電ランプInfo
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- JPH0660848A JPH0660848A JP5154662A JP15466293A JPH0660848A JP H0660848 A JPH0660848 A JP H0660848A JP 5154662 A JP5154662 A JP 5154662A JP 15466293 A JP15466293 A JP 15466293A JP H0660848 A JPH0660848 A JP H0660848A
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- H01J61/825—High-pressure sodium lamps
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- Discharge Lamp (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 直流で動作し、水銀とナトリウムのようなア
ルカリ金属とのアマルガムを用いるアルカリ金属蒸気の
アーク放電ランプに於いて、ランプの動作中、アーク放
電内の水銀とアルカリ金属の電気泳動による分離を防止
する。 【構成】 陰極と陽極でのアルカリ金属蒸気の圧力の比
を5以下とし、陰極端の温度を陽極端の温度より50°
以上高くする。電気泳動駆動パラメータ(CDP)の値
が150より小さくなるように、ランプを設計する。C
DPは、アンペアを単位として表したアーク電流とセン
チメートルを単位として表したアークギャップ長との積
をセンチメートルを単位として表したアーク管の内径の
自乗で割った値として定義される。
ルカリ金属とのアマルガムを用いるアルカリ金属蒸気の
アーク放電ランプに於いて、ランプの動作中、アーク放
電内の水銀とアルカリ金属の電気泳動による分離を防止
する。 【構成】 陰極と陽極でのアルカリ金属蒸気の圧力の比
を5以下とし、陰極端の温度を陽極端の温度より50°
以上高くする。電気泳動駆動パラメータ(CDP)の値
が150より小さくなるように、ランプを設計する。C
DPは、アンペアを単位として表したアーク電流とセン
チメートルを単位として表したアークギャップ長との積
をセンチメートルを単位として表したアーク管の内径の
自乗で割った値として定義される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直流作動アルカリ金属
蒸気アーク放電ランプに関するものである。更に詳しく
述べると本発明は、細長の円筒形アーク管を含む直流作
動ナトリウムアーク放電ランプであって、アーク管の各
端に電極が封入されて陰極端および陽極端を形成し、ア
ーク管にナトリウムアマルガムおよび始動希ガスが入っ
ており、動作中、陰極端の温度が陽極端の温度より50
°C以上高く、陰極と陽極でのナトリウム圧力の比が5
以下であるような直流作動ナトリウムアーク放電ランプ
に関するものである。
蒸気アーク放電ランプに関するものである。更に詳しく
述べると本発明は、細長の円筒形アーク管を含む直流作
動ナトリウムアーク放電ランプであって、アーク管の各
端に電極が封入されて陰極端および陽極端を形成し、ア
ーク管にナトリウムアマルガムおよび始動希ガスが入っ
ており、動作中、陰極端の温度が陽極端の温度より50
°C以上高く、陰極と陽極でのナトリウム圧力の比が5
以下であるような直流作動ナトリウムアーク放電ランプ
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高圧ナトリウム(HPS:high p
ressure sodium)アーク放電ランプのよ
うな高輝度アルカリ金属蒸気アーク放電ランプは、ワッ
ト当たりのルーメンで測定した効率が高いため、屋外照
明に広く使用されている。しかし、HPSランプを用い
る照明システムは、交流電源からの動作中、顕著なブー
ンという音、光のちらつき、およびストロボ効果を示す
ことが多い。これらにより、観測者がいら立つことがあ
る。これは標準の50−60Hzの電力線電源で特に顕
著である。鉱山または重量装置のように直流電力だけが
利用できる特殊な用途がいくつかある。このようなラン
プの直流作動、特に定常直流での作動により、ちらつき
の問題は避けられるが、電気泳動に関連した他の問題が
生じる。熟練した当業者には知られているように、電気
泳動は多成分蒸気をそなえたどの連続直流作動ランプで
も生じる問題であり、アルカリ金属蒸気および水銀また
は希ガスの入っているアーク放電ランプの場合には、電
界によりアルカリ金属イオンに対して加わる陰極へ向か
う一方向の力によりアーク管またはアーク室の陰極端ま
たは負端に於けるアルカリ金属が高濃度になる。したが
って、アーク管の陰極端でのアルカリ金属の分圧は陽極
端でのそれより大きい。その結果、アーク管の長さ方向
に沿って、放出される光の色と強さがともに変わり、ア
ーク管が長く且つ細くなるにつれて、より顕著となる。
これは、アルカリ金属の圧力がアーク管の長さ方向に沿
ってかなり一様または一定である交流作動では通常生じ
ない。
ressure sodium)アーク放電ランプのよ
うな高輝度アルカリ金属蒸気アーク放電ランプは、ワッ
ト当たりのルーメンで測定した効率が高いため、屋外照
明に広く使用されている。しかし、HPSランプを用い
る照明システムは、交流電源からの動作中、顕著なブー
ンという音、光のちらつき、およびストロボ効果を示す
ことが多い。これらにより、観測者がいら立つことがあ
る。これは標準の50−60Hzの電力線電源で特に顕
著である。鉱山または重量装置のように直流電力だけが
利用できる特殊な用途がいくつかある。このようなラン
プの直流作動、特に定常直流での作動により、ちらつき
の問題は避けられるが、電気泳動に関連した他の問題が
生じる。熟練した当業者には知られているように、電気
泳動は多成分蒸気をそなえたどの連続直流作動ランプで
も生じる問題であり、アルカリ金属蒸気および水銀また
は希ガスの入っているアーク放電ランプの場合には、電
界によりアルカリ金属イオンに対して加わる陰極へ向か
う一方向の力によりアーク管またはアーク室の陰極端ま
たは負端に於けるアルカリ金属が高濃度になる。したが
って、アーク管の陰極端でのアルカリ金属の分圧は陽極
端でのそれより大きい。その結果、アーク管の長さ方向
に沿って、放出される光の色と強さがともに変わり、ア
ーク管が長く且つ細くなるにつれて、より顕著となる。
これは、アルカリ金属の圧力がアーク管の長さ方向に沿
ってかなり一様または一定である交流作動では通常生じ
ない。
【0003】光を放出するアーク放電で水銀蒸気および
希ガスを使用するけい光ランプのような低圧金属蒸気ア
ーク放電ランプでも、電気泳動現象が生じる。直流作動
のけい光ランプでの電気泳動を克服するためにいくつか
の試みが行われてきた。米国特許第3,117,248
号では、ランプの陽極端と陰極端との間に帰還管を設
け、管壁温度を上昇させるか、または電流密度を大きく
することにより電気泳動を相殺することが示唆されてい
る。米国特許第3,617,792号では、けい光ラン
プのエンベロープの内側に高負荷で未封止のガラス管を
用いることにより、電気泳動を相殺する。米国特許第
4,698,549号には、直流作動のけい光ランプ内
でより一様な水銀分布を維持するために陽極の後にイン
ジウムアマルガムを使用することが開示されているが、
これはHPSランプのようなアルカリ金属蒸気アーク放
電ランプでは有効でない。更に、HPSランプに対して
陽極端と陰極端との間に帰還管を使うのは実際的でない
し、またこのようなランプ内で電気泳動を相殺するため
にアーク管の内側に未封止の管を使用することは実際的
でない。したがって、直流作動の高輝度アルカリ金属蒸
気アーク放電ランプが求められており、特に同じワット
数の交流作動ランプの効率に近い効率を有する直流作動
の高輝度アルカリ金属蒸気アーク放電ランプが求められ
ている。
希ガスを使用するけい光ランプのような低圧金属蒸気ア
ーク放電ランプでも、電気泳動現象が生じる。直流作動
のけい光ランプでの電気泳動を克服するためにいくつか
の試みが行われてきた。米国特許第3,117,248
号では、ランプの陽極端と陰極端との間に帰還管を設
け、管壁温度を上昇させるか、または電流密度を大きく
することにより電気泳動を相殺することが示唆されてい
る。米国特許第3,617,792号では、けい光ラン
プのエンベロープの内側に高負荷で未封止のガラス管を
用いることにより、電気泳動を相殺する。米国特許第
4,698,549号には、直流作動のけい光ランプ内
でより一様な水銀分布を維持するために陽極の後にイン
ジウムアマルガムを使用することが開示されているが、
これはHPSランプのようなアルカリ金属蒸気アーク放
電ランプでは有効でない。更に、HPSランプに対して
陽極端と陰極端との間に帰還管を使うのは実際的でない
し、またこのようなランプ内で電気泳動を相殺するため
にアーク管の内側に未封止の管を使用することは実際的
でない。したがって、直流作動の高輝度アルカリ金属蒸
気アーク放電ランプが求められており、特に同じワット
数の交流作動ランプの効率に近い効率を有する直流作動
の高輝度アルカリ金属蒸気アーク放電ランプが求められ
ている。
【0004】
【発明の概要】本発明は、細長の光透過性アーク室を含
む高圧ナトリウム(HPS)ランプのような直流作動ア
ルカリ金属蒸気アーク放電ランプであって、アーク室の
一端に陰極、他端に陽極が形成され、アーク室にナトリ
ウムアマルガムおよび始動希ガスが入っており、上記ラ
ンプの動作中、陰極端の温度が陽極端の温度より50°
C以上、好ましくは60°以上高く、陰極と陽極でのア
ルカリ金属蒸気の圧力の比が5以下であるような直流作
動アルカリ金属蒸気アーク放電ランプである。アマルガ
ムはアルカリ金属と水銀のアマルガムであり、20(重
量)%以上のアルカリ金属を含むアマルガムであること
が好ましい。ランプ動作の間に気化される量を超えて存
在する余分なアマルガムは、陽極の先端より後ろに配置
される。アーク室またはアーク管はアルミナのような適
当なセラミックで作られる。実施例では、電気泳動駆動
パラメータ(CDP:cataphoretic dr
iving parameter)の値は150より小
さく、好ましくは130より小さい。CDPは、アンペ
アを単位とするアーク電流(I)とセンチメートルを単
位とするアークギャップ長(G)との積をセンチメート
ルを単位とするアーク管の内径(B)の自乗で割ったも
の、すなわちIG/B2 である。
む高圧ナトリウム(HPS)ランプのような直流作動ア
ルカリ金属蒸気アーク放電ランプであって、アーク室の
一端に陰極、他端に陽極が形成され、アーク室にナトリ
ウムアマルガムおよび始動希ガスが入っており、上記ラ
ンプの動作中、陰極端の温度が陽極端の温度より50°
C以上、好ましくは60°以上高く、陰極と陽極でのア
ルカリ金属蒸気の圧力の比が5以下であるような直流作
動アルカリ金属蒸気アーク放電ランプである。アマルガ
ムはアルカリ金属と水銀のアマルガムであり、20(重
量)%以上のアルカリ金属を含むアマルガムであること
が好ましい。ランプ動作の間に気化される量を超えて存
在する余分なアマルガムは、陽極の先端より後ろに配置
される。アーク室またはアーク管はアルミナのような適
当なセラミックで作られる。実施例では、電気泳動駆動
パラメータ(CDP:cataphoretic dr
iving parameter)の値は150より小
さく、好ましくは130より小さい。CDPは、アンペ
アを単位とするアーク電流(I)とセンチメートルを単
位とするアークギャップ長(G)との積をセンチメート
ルを単位とするアーク管の内径(B)の自乗で割ったも
の、すなわちIG/B2 である。
【0005】
【実施例の記載】図1に示すように、本発明の実施に有
用なHPSランプ1にはガラス質の外側エンベロープ2
が含まれており、標準の大形ねじ込口金3がステム端に
取り付けられている。内に凹んだステム4を通って、一
対の引込み導線5および6が伸びている。引込み導線5
および6の外側端は、ランプに電気を供給する手段とし
て口金のねじ込受金7およびアイレット8に接続されて
いる。アーク管またはアーク室9は、光に対して半透明
な多結晶アルミナのような、光を透過するセラミックス
の管材料で作られた中空の管である。明るくて透明なサ
ファイアのような単結晶アルミナを使用してもよい。ア
ーク室の陰極端はアルミナのようなセラミックスのプラ
グ10によって閉じられる。図2に示すように陰極30
を支持するためにプラグ10の中に気密封止されたニオ
ブの引込み線11がプラグ10を通って伸びる。図3に
示すようにアーク管9の陽極端には、セラミックスのプ
ラグ12が含まれている。プラグ12に気密封止された
壁の薄いニオブ管13がプラグ12を通って伸びる。ニ
オブ管13は、ランプ製造中の排気管および充てん管と
して、電流引込み線として、仕上げられたランプ内の余
分のナトリウム−水銀のアマルガムに対する外部タンク
としての役目を果たす。管13は、アーク室空間全体の
中で最も低温の部分である部分26で気密にピンチ封止
される。平らにされた部分27は、アーク管9外部の余
分のアマルガムに対する毛管タンクである。熟練した当
業者には周知のアルミナとカルシアの混合物のような封
止混合物を使用して、セラミックスの端プラグ10およ
び12をそれぞれアーク室9の陽極端および陰極端に封
止し、またプラグを通るニオブ導線11および13を封
止する。図3に示すように陽極14は、二層でタングス
テン軸部16に巻かれたタングステン線15で構成され
る。軸部は部分17でのクリンプまたは溶接により、ニ
オブ管13の内側に突き出る端に固定される。開口18
により、ナトリウム−水銀のアマルガムの蒸気がニオブ
管からアーク室すなわちアーク管9の空洞に通過するこ
とができる。電極は通常、タングステン線15のコイル
ターン相互の間の隙間に保持されたタングステン酸二バ
リウム−カルシウムのようなアルカリ土類金属化合物に
よって活性化される。図2に示すように、アーク管の陰
極端は、陽極14に似た構造の陰極30を支持するニオ
ブ引込み線11を含んでいる。図示するように、ニオブ
の金属フォイル32がアーク室の陰極端のまわりに巻か
れている。これにより、陰極端の温度を上昇させて、5
0°以上の温度差となるようにして、ランプの動作中の
陰極端でのアマルガムの凝縮を避けることができる。
用なHPSランプ1にはガラス質の外側エンベロープ2
が含まれており、標準の大形ねじ込口金3がステム端に
取り付けられている。内に凹んだステム4を通って、一
対の引込み導線5および6が伸びている。引込み導線5
および6の外側端は、ランプに電気を供給する手段とし
て口金のねじ込受金7およびアイレット8に接続されて
いる。アーク管またはアーク室9は、光に対して半透明
な多結晶アルミナのような、光を透過するセラミックス
の管材料で作られた中空の管である。明るくて透明なサ
ファイアのような単結晶アルミナを使用してもよい。ア
ーク室の陰極端はアルミナのようなセラミックスのプラ
グ10によって閉じられる。図2に示すように陰極30
を支持するためにプラグ10の中に気密封止されたニオ
ブの引込み線11がプラグ10を通って伸びる。図3に
示すようにアーク管9の陽極端には、セラミックスのプ
ラグ12が含まれている。プラグ12に気密封止された
壁の薄いニオブ管13がプラグ12を通って伸びる。ニ
オブ管13は、ランプ製造中の排気管および充てん管と
して、電流引込み線として、仕上げられたランプ内の余
分のナトリウム−水銀のアマルガムに対する外部タンク
としての役目を果たす。管13は、アーク室空間全体の
中で最も低温の部分である部分26で気密にピンチ封止
される。平らにされた部分27は、アーク管9外部の余
分のアマルガムに対する毛管タンクである。熟練した当
業者には周知のアルミナとカルシアの混合物のような封
止混合物を使用して、セラミックスの端プラグ10およ
び12をそれぞれアーク室9の陽極端および陰極端に封
止し、またプラグを通るニオブ導線11および13を封
止する。図3に示すように陽極14は、二層でタングス
テン軸部16に巻かれたタングステン線15で構成され
る。軸部は部分17でのクリンプまたは溶接により、ニ
オブ管13の内側に突き出る端に固定される。開口18
により、ナトリウム−水銀のアマルガムの蒸気がニオブ
管からアーク室すなわちアーク管9の空洞に通過するこ
とができる。電極は通常、タングステン線15のコイル
ターン相互の間の隙間に保持されたタングステン酸二バ
リウム−カルシウムのようなアルカリ土類金属化合物に
よって活性化される。図2に示すように、アーク管の陰
極端は、陽極14に似た構造の陰極30を支持するニオ
ブ引込み線11を含んでいる。図示するように、ニオブ
の金属フォイル32がアーク室の陰極端のまわりに巻か
れている。これにより、陰極端の温度を上昇させて、5
0°以上の温度差となるようにして、ランプの動作中の
陰極端でのアマルガムの凝縮を避けることができる。
【0006】アーク管9は支持棒19により外側エンベ
ロープ2の中に取り付けられる。支持棒19は外側エン
ベロープ2の長さ方向に伸び、その一端がステム端で引
込み導線6に溶接される。ばねクランプ20によって締
められた他端が、外側エンベロープ2のドーム端のディ
ンプル21と係合する。導線22がアーク管の陽極端で
ニオブ管13および支持棒19に溶接される。アーク管
の陰極端では、軸方向のリード線11が絶縁ブッシング
23を通って伸びる。絶縁ブッシング23が金属ストラ
ップ24により支持棒19から支持される。絶縁ブッシ
ングの開口により、引込み線11が軸方向に自由に動く
ことができる。また、たわみ導線25は引込み線11か
ら引込み導線5への電気接続を行う。絶縁ブッシング2
3を通る引込み線11の軸方向の動き、および曲線状導
線25のたわみにより、熱膨張の差に適応できる。
ロープ2の中に取り付けられる。支持棒19は外側エン
ベロープ2の長さ方向に伸び、その一端がステム端で引
込み導線6に溶接される。ばねクランプ20によって締
められた他端が、外側エンベロープ2のドーム端のディ
ンプル21と係合する。導線22がアーク管の陽極端で
ニオブ管13および支持棒19に溶接される。アーク管
の陰極端では、軸方向のリード線11が絶縁ブッシング
23を通って伸びる。絶縁ブッシング23が金属ストラ
ップ24により支持棒19から支持される。絶縁ブッシ
ングの開口により、引込み線11が軸方向に自由に動く
ことができる。また、たわみ導線25は引込み線11か
ら引込み導線5への電気接続を行う。絶縁ブッシング2
3を通る引込み線11の軸方向の動き、および曲線状導
線25のたわみにより、熱膨張の差に適応できる。
【0007】次に図4について説明すると、アーク室集
合体40が、陽極端閉止部46および陰極端閉止部48
を持ち、アーク室空洞44を取り囲む中空のセラミック
スのアーク管42が含まれている。陽極端プラグ50お
よび陰極端プラグ52が、熟練した当業者には知られて
いるように多結晶アルミナまたは単結晶(サファイア)
アルミナのようなセラミックスで作られる。陽極プラグ
50には、台部分54が含まれている。この台部分54
は、セラミックスの管42の壁と接している領域から上
方に伸びて、気化しない余分のナトリウム−水銀のアマ
ルガム58を保持するための環状の小室または区画室5
6を管壁との間に形成する。陽極引込み線集合体および
陰極引込み線集合体が、ニオブの引込み線70および7
0’を含む。溶接部72および72’により、陽極59
および陰極60は引込み線70および70’に取り付け
られる。陽極59および陰極60には、タングステンの
軸部61および61’が含まれている。軸部61および
61’に2層のタングステン線14が巻かれることによ
り、図3の陽極14の場合と同様に、ターン相互の間の
隙間にタングステン酸二バリウム−カルシウムのような
電子放出材料が保持される。ニオブ引込み線が部分62
で膨径されて、肩部が形成される。この肩部は、台部分
およびプラグの内表面に対して陽極および陰極を位置決
めする役目を果たす。ニオブ引込み線70に十字線64
が点溶接されることにより、ニオブ引込み線70が決ま
った場所に保持され、また封止の間に抜けることが防止
される。封止フリットまたはガラスを、引込み線70を
各プラグから出てくるところで取り囲む粉末として、ま
たは好ましくは線の突き出る部分の上に通された押し型
粉末の座金の形で設けることができる。加熱されると、
フリットは溶け、66で示すように開口を充たし、膨径
部分のまわりに小さなフィレット67を形成する。陰極
端プラグ52は適当なフリットによりセラミックスの管
42に気密封止される。米国特許第3,026,210
号および第4,868,457号に説明されているよう
に、プラグ50とアーク管42を半製品の状態で組み立
てた後、火を通すことにより、陽極プラグ50がセラミ
ックスの管42に気密封止される。本発明で使用するの
に適したこの型のHPSアーク室集合体の詳細について
は、米国特許第4,868,457号に記載されてい
る。陰極端での温度を上昇させるために、アーク室集合
体40の陰極端のまわりにニオブの金属フォイル32が
巻かれる。これにより、陰極端と陽極端との間の温度差
が50°以上、好ましくは60°以上となる。
合体40が、陽極端閉止部46および陰極端閉止部48
を持ち、アーク室空洞44を取り囲む中空のセラミック
スのアーク管42が含まれている。陽極端プラグ50お
よび陰極端プラグ52が、熟練した当業者には知られて
いるように多結晶アルミナまたは単結晶(サファイア)
アルミナのようなセラミックスで作られる。陽極プラグ
50には、台部分54が含まれている。この台部分54
は、セラミックスの管42の壁と接している領域から上
方に伸びて、気化しない余分のナトリウム−水銀のアマ
ルガム58を保持するための環状の小室または区画室5
6を管壁との間に形成する。陽極引込み線集合体および
陰極引込み線集合体が、ニオブの引込み線70および7
0’を含む。溶接部72および72’により、陽極59
および陰極60は引込み線70および70’に取り付け
られる。陽極59および陰極60には、タングステンの
軸部61および61’が含まれている。軸部61および
61’に2層のタングステン線14が巻かれることによ
り、図3の陽極14の場合と同様に、ターン相互の間の
隙間にタングステン酸二バリウム−カルシウムのような
電子放出材料が保持される。ニオブ引込み線が部分62
で膨径されて、肩部が形成される。この肩部は、台部分
およびプラグの内表面に対して陽極および陰極を位置決
めする役目を果たす。ニオブ引込み線70に十字線64
が点溶接されることにより、ニオブ引込み線70が決ま
った場所に保持され、また封止の間に抜けることが防止
される。封止フリットまたはガラスを、引込み線70を
各プラグから出てくるところで取り囲む粉末として、ま
たは好ましくは線の突き出る部分の上に通された押し型
粉末の座金の形で設けることができる。加熱されると、
フリットは溶け、66で示すように開口を充たし、膨径
部分のまわりに小さなフィレット67を形成する。陰極
端プラグ52は適当なフリットによりセラミックスの管
42に気密封止される。米国特許第3,026,210
号および第4,868,457号に説明されているよう
に、プラグ50とアーク管42を半製品の状態で組み立
てた後、火を通すことにより、陽極プラグ50がセラミ
ックスの管42に気密封止される。本発明で使用するの
に適したこの型のHPSアーク室集合体の詳細について
は、米国特許第4,868,457号に記載されてい
る。陰極端での温度を上昇させるために、アーク室集合
体40の陰極端のまわりにニオブの金属フォイル32が
巻かれる。これにより、陰極端と陽極端との間の温度差
が50°以上、好ましくは60°以上となる。
【0008】HPSランプのアーク室の全圧力は、交流
作動のランプの場合も、直流作動のランプの場合も、ア
ーク室の長さ方向に沿って一定である。しかし、アーク
室の中にはアルカリ金属蒸気の他に水銀および不活性始
動ガスのような電離されていない蒸気が存在するため、
そして直流作動では電気泳動効果により、電離されたア
ルカリ金属が陰極端に向かって駆動されるため、陽極端
と陰極端との間のアーク室の長さ方向に沿ってアルカリ
金属の圧力勾配が形成される。アルカリ金属の圧力の最
低値は陽極端で生じる。これは、本発明の直流ランプで
は、図1および図4に示されるような陽極の先端より後
ろにあるアーク室内の最も温度が低い点により決定され
る。ランプ動作の間に気化されるその量を超えて存在す
る余分なアマルガムは、陽極の先端より後ろの最も温度
が低い所に、凝縮したプールまたはタンクとして配置さ
れることになる。図1に示す構造のランプでは、陽極の
後ろでセラミックス管9の外部に突き出るニオブ金属管
13の中に、最も温度が低い点が存在する。図4に示す
構造のランプでは、アマルガムは陽極59の後ろに存在
し、陽極端プラグの端の台部分54とセラミックスのア
ーク管42の内壁との間に形成された環状の小室56の
中にプール58として存在する。「直流作動」には、定
常直流、パルス状の直流、または定常状態の直流とパル
ス状の直流の組み合わせも含まれる。後者の場合、すな
わち定常状態の直流とパルス状の直流の組み合わせで
は、定常状態の直流にデューティサイクルの短い直流パ
ルスが重畳される。これにより、ナトリウム全体の圧力
またはセラミックスのアーク放電管の温度をあまり上げ
ることなく、より高い色温度を達成することができる。
実験の示すところによれば、定常状態の直流の場合には
同じ電力入力のパルス状の直流の場合に比べて、電気泳
動による駆動作用が一般に大きくなる。電気泳動の駆動
効果または分離効果は、このようなランプで通常用いら
れる水銀圧力や不活性始動ガスの圧力が大きくなるにつ
れて、やはり大きくなる。アルカリ金属がナトリウムで
あるか、または主としてナトリウムである直流作動HP
Sランプでは、水銀とナトリウムのアマルガムの中のナ
トリウムを20(重量)%より低くすると、アマルガム
の色分離または再配置を避けることが難しくなり、その
結果、発光効率が低くなる。直流作動のHPSランプ内
に存在するナトリウム−水銀のアマルガム内のナトリウ
ムの量に対しては上限が無く、またアマルガム内のナト
リウムの濃度を上げると電気泳動効果を制御し、避ける
ことが容易になるが、アマルガム内のナトリウムの量が
30(重量)%を超えると、ランプ効率が低下する。使
用できる他のアルカリ金属には、赤色放出ランプに対す
るリチウム、および赤外線放出ランプに対するセシウム
が含まれる。インジウム、ガリウム、またはスズを含む
米国特許第4,639,639号に述べられているよう
な三成分のアマルガムのような他の金属を付加してもよ
い。これにより、暖機時間は短くなり、動作電圧の温度
依存性が低下するが、電気泳動効果が悪化する。フィリ
ップス・テクニカル・ライブラリ1966年のデグルー
トおよびバン・ブリートによる著書「高圧ナトリウムラ
ンプ」(”The High−Pressure So
dium Lamp” by deGroot and
van Vliet〔Philips Techni
cal Library, 1966〕)の225頁の
図6(b)は、ナトリウムおよび水銀(ならびに多分、
始動ガス)を含む直流作動HPSランプの写真であり、
これはナトリウムと水銀との間の極端な電気泳動による
分離を示す。この写真では、アーク放電の三分の一はオ
レンジ色を放出し、残りの三分の二は緑色を放出する。
オレンジ色と緑色との間に分離線が生じる。オレンジ色
の放出はナトリウム原子からのものであり、緑色の放出
は水銀からのものである。始動ガスは可視光放出に関係
しない。直流作動のHPSアーク放電ランプの電気泳動
作用により、アーク管の長さ方向に沿った蒸気の組成が
変化した。陰極端にナトリウムの豊富な組成が生じ、陽
極端に水銀の豊富な組成が生じるので、全体として色分
離が生じた。上記の書籍に示された極端な場合には、緑
色の放電の単位長さ当たりの電気抵抗はオレンジ色の放
電の単位長さ当たりの電気抵抗より大きい。したがっ
て、放電の水銀の豊富な部分の中で消費される単位長さ
当たりの電力は普通よりかなり大きい。この状況によ
り、アーク管や陽極端の封止物が過熱して故障する。更
に、緑色の放電は通常のナトリウムの放電のワット当た
り約半分のルーメンしか放出しない。本発明ではこれら
の問題を克服するため、アーク室の陰極端を陽極端より
50°以上、好ましくは60°以上高く保つことによ
り、アマルガムを陽極の先端より後ろに維持するととも
に、CDPを150未満に維持してランプの動作中の陰
極と陽極でのアルカリ金属蒸気の圧力の比を5より小さ
く保つ。上記の温度差により陰極端でのアマルガムの凝
縮が防止され、圧力比はCDPによって駆動される。ア
ーク電流が増大するにつれ、ギャップが増大するにつ
れ、そしてアーク管の内径が小さくなるにつれて、電気
泳動による分離の傾向が増大するということが実験的に
確かめられた。上記のように実施例では、アンペア単位
で表したアーク電流実効値とセンチメートル単位で表し
たアークギャップの長さとの積をセンチメートル単位で
測ったアーク管の内径の自乗で割ったものである電気泳
動の駆動パラメータ(CDP)の値は150より小さ
く、好ましくは130より小さい。ランプの動作中のア
ーク管の陰極端の温度は多数の方法で上昇させることが
できる。多分、これらの方法の中で最も手軽な方法は、
アーク室の陰極端のまわりに(ニオブ、タンタル、モリ
ブデン、白金等)適当な金属フォイルを巻き、必要があ
れば陰極の長さを短くするものである。小室の陽極端の
最も温度が低い点がアーク放電から更に離れるように電
極を長くすること(図4)、図1に示すニオブ管のよう
なアマルガム用の外部タンクを用いることの一方または
両方により、アーク室の陽極端の温度を下げることがで
きる。熱を消散させるため、陽極端のニオブ管の外側表
面を荒くしてもよい。また、アーク室の外側表面の陽極
端と余分なナトリウムアマルガムを含む突き出るニオブ
管の外側表面の両方に、黒色の、黒鉛のような熱放出性
のコーティングを用いてもよい。これらの種々の方法を
用いることにより、陽極端と陰極端との間に温度差を生
じさせることができる。たとえば、陰極端は陽極端より
100°以上熱くなる。
作動のランプの場合も、直流作動のランプの場合も、ア
ーク室の長さ方向に沿って一定である。しかし、アーク
室の中にはアルカリ金属蒸気の他に水銀および不活性始
動ガスのような電離されていない蒸気が存在するため、
そして直流作動では電気泳動効果により、電離されたア
ルカリ金属が陰極端に向かって駆動されるため、陽極端
と陰極端との間のアーク室の長さ方向に沿ってアルカリ
金属の圧力勾配が形成される。アルカリ金属の圧力の最
低値は陽極端で生じる。これは、本発明の直流ランプで
は、図1および図4に示されるような陽極の先端より後
ろにあるアーク室内の最も温度が低い点により決定され
る。ランプ動作の間に気化されるその量を超えて存在す
る余分なアマルガムは、陽極の先端より後ろの最も温度
が低い所に、凝縮したプールまたはタンクとして配置さ
れることになる。図1に示す構造のランプでは、陽極の
後ろでセラミックス管9の外部に突き出るニオブ金属管
13の中に、最も温度が低い点が存在する。図4に示す
構造のランプでは、アマルガムは陽極59の後ろに存在
し、陽極端プラグの端の台部分54とセラミックスのア
ーク管42の内壁との間に形成された環状の小室56の
中にプール58として存在する。「直流作動」には、定
常直流、パルス状の直流、または定常状態の直流とパル
ス状の直流の組み合わせも含まれる。後者の場合、すな
わち定常状態の直流とパルス状の直流の組み合わせで
は、定常状態の直流にデューティサイクルの短い直流パ
ルスが重畳される。これにより、ナトリウム全体の圧力
またはセラミックスのアーク放電管の温度をあまり上げ
ることなく、より高い色温度を達成することができる。
実験の示すところによれば、定常状態の直流の場合には
同じ電力入力のパルス状の直流の場合に比べて、電気泳
動による駆動作用が一般に大きくなる。電気泳動の駆動
効果または分離効果は、このようなランプで通常用いら
れる水銀圧力や不活性始動ガスの圧力が大きくなるにつ
れて、やはり大きくなる。アルカリ金属がナトリウムで
あるか、または主としてナトリウムである直流作動HP
Sランプでは、水銀とナトリウムのアマルガムの中のナ
トリウムを20(重量)%より低くすると、アマルガム
の色分離または再配置を避けることが難しくなり、その
結果、発光効率が低くなる。直流作動のHPSランプ内
に存在するナトリウム−水銀のアマルガム内のナトリウ
ムの量に対しては上限が無く、またアマルガム内のナト
リウムの濃度を上げると電気泳動効果を制御し、避ける
ことが容易になるが、アマルガム内のナトリウムの量が
30(重量)%を超えると、ランプ効率が低下する。使
用できる他のアルカリ金属には、赤色放出ランプに対す
るリチウム、および赤外線放出ランプに対するセシウム
が含まれる。インジウム、ガリウム、またはスズを含む
米国特許第4,639,639号に述べられているよう
な三成分のアマルガムのような他の金属を付加してもよ
い。これにより、暖機時間は短くなり、動作電圧の温度
依存性が低下するが、電気泳動効果が悪化する。フィリ
ップス・テクニカル・ライブラリ1966年のデグルー
トおよびバン・ブリートによる著書「高圧ナトリウムラ
ンプ」(”The High−Pressure So
dium Lamp” by deGroot and
van Vliet〔Philips Techni
cal Library, 1966〕)の225頁の
図6(b)は、ナトリウムおよび水銀(ならびに多分、
始動ガス)を含む直流作動HPSランプの写真であり、
これはナトリウムと水銀との間の極端な電気泳動による
分離を示す。この写真では、アーク放電の三分の一はオ
レンジ色を放出し、残りの三分の二は緑色を放出する。
オレンジ色と緑色との間に分離線が生じる。オレンジ色
の放出はナトリウム原子からのものであり、緑色の放出
は水銀からのものである。始動ガスは可視光放出に関係
しない。直流作動のHPSアーク放電ランプの電気泳動
作用により、アーク管の長さ方向に沿った蒸気の組成が
変化した。陰極端にナトリウムの豊富な組成が生じ、陽
極端に水銀の豊富な組成が生じるので、全体として色分
離が生じた。上記の書籍に示された極端な場合には、緑
色の放電の単位長さ当たりの電気抵抗はオレンジ色の放
電の単位長さ当たりの電気抵抗より大きい。したがっ
て、放電の水銀の豊富な部分の中で消費される単位長さ
当たりの電力は普通よりかなり大きい。この状況によ
り、アーク管や陽極端の封止物が過熱して故障する。更
に、緑色の放電は通常のナトリウムの放電のワット当た
り約半分のルーメンしか放出しない。本発明ではこれら
の問題を克服するため、アーク室の陰極端を陽極端より
50°以上、好ましくは60°以上高く保つことによ
り、アマルガムを陽極の先端より後ろに維持するととも
に、CDPを150未満に維持してランプの動作中の陰
極と陽極でのアルカリ金属蒸気の圧力の比を5より小さ
く保つ。上記の温度差により陰極端でのアマルガムの凝
縮が防止され、圧力比はCDPによって駆動される。ア
ーク電流が増大するにつれ、ギャップが増大するにつ
れ、そしてアーク管の内径が小さくなるにつれて、電気
泳動による分離の傾向が増大するということが実験的に
確かめられた。上記のように実施例では、アンペア単位
で表したアーク電流実効値とセンチメートル単位で表し
たアークギャップの長さとの積をセンチメートル単位で
測ったアーク管の内径の自乗で割ったものである電気泳
動の駆動パラメータ(CDP)の値は150より小さ
く、好ましくは130より小さい。ランプの動作中のア
ーク管の陰極端の温度は多数の方法で上昇させることが
できる。多分、これらの方法の中で最も手軽な方法は、
アーク室の陰極端のまわりに(ニオブ、タンタル、モリ
ブデン、白金等)適当な金属フォイルを巻き、必要があ
れば陰極の長さを短くするものである。小室の陽極端の
最も温度が低い点がアーク放電から更に離れるように電
極を長くすること(図4)、図1に示すニオブ管のよう
なアマルガム用の外部タンクを用いることの一方または
両方により、アーク室の陽極端の温度を下げることがで
きる。熱を消散させるため、陽極端のニオブ管の外側表
面を荒くしてもよい。また、アーク室の外側表面の陽極
端と余分なナトリウムアマルガムを含む突き出るニオブ
管の外側表面の両方に、黒色の、黒鉛のような熱放出性
のコーティングを用いてもよい。これらの種々の方法を
用いることにより、陽極端と陰極端との間に温度差を生
じさせることができる。たとえば、陰極端は陽極端より
100°以上熱くなる。
【0009】図5は、種々の交流作動のHPSランプに
対する実験的なデータに基いて、相対ナトリウムの圧力
の関数として正規化された効率をプロットしたものであ
る。この場合、アマルガムの低温点の温度を独立のヒー
タ回路で変えながら、ランプの電力を一定に保った。効
率データはE/Eoの関数として収集された。ここでE
はアーク電界を、アークギャップ長さのセンチメートル
当たりのボルトを単位として表したものである。Eoは
使用したランプ電力で最適のランプ効率を生じた電界の
値である。アークギャップ長は二つの電極の先端相互の
間の距離として測定された。このような交流アーク管で
は、相対アーク電界E/Eoは相対ナトリウム圧力P/
Poの2/3乗にほぼ等しいことが確かめられた。相対
ナトリウム圧力とは、交流作動のランプの実際のナトリ
ウム圧力Pを、ランプの最大の効率、すなわちワット出
力当たりの最大ルーメンを生じた最適のナトリウム圧力
Poで割ったものを意味する。図5は、実際のナトリウ
ム圧力が最適ナトリウム圧力より低くなるか、または高
くなったとき、効率がどのように下降するかを示してい
る。直流作動ランプでは、ナトリウムの分圧がアーク管
の陰極端からアーク管の陽極端まで変わり、ナトリウム
圧力はアーク管の陰極端で最大となる。交流作動か直流
作動かに拘わらず、全圧力、すなわちナトリウムの圧
力、水銀の圧力および始動ガスの圧力の和はアーク管の
長さを通じて一定のままである。たとえば、陰極でのナ
トリウム圧力(Pc)と陽極でのナトリウム圧力(P
a)との比が5であれば、P/Poは陽極端では0.5
となり、陰極では2.5となる。図5によれば、放電の
両端での効率は、ナトリウム圧力が最適値により近くな
る中間部分での効率の約85%となる。したがって、直
流作動のランプは交流作動のランプのように効率的でな
い。しかし、Pc/Paが5より小さくなるようにラン
プを設計すること、CDP値を150、好ましくは13
0より小さく維持すること、そして陰極端でのアマルガ
ムの凝縮を防止し、また陰極端に向かっての電気泳動に
よる駆動作用の結果として空になった陽極端に向かって
の凝縮されたナトリウム蒸気の逆拡散を促進するために
陰極端が陽極端より50°以上、好ましくは60°以上
熱くなるようにすることにより、効率の相対損失を最小
にし、色分離を避けることができる。
対する実験的なデータに基いて、相対ナトリウムの圧力
の関数として正規化された効率をプロットしたものであ
る。この場合、アマルガムの低温点の温度を独立のヒー
タ回路で変えながら、ランプの電力を一定に保った。効
率データはE/Eoの関数として収集された。ここでE
はアーク電界を、アークギャップ長さのセンチメートル
当たりのボルトを単位として表したものである。Eoは
使用したランプ電力で最適のランプ効率を生じた電界の
値である。アークギャップ長は二つの電極の先端相互の
間の距離として測定された。このような交流アーク管で
は、相対アーク電界E/Eoは相対ナトリウム圧力P/
Poの2/3乗にほぼ等しいことが確かめられた。相対
ナトリウム圧力とは、交流作動のランプの実際のナトリ
ウム圧力Pを、ランプの最大の効率、すなわちワット出
力当たりの最大ルーメンを生じた最適のナトリウム圧力
Poで割ったものを意味する。図5は、実際のナトリウ
ム圧力が最適ナトリウム圧力より低くなるか、または高
くなったとき、効率がどのように下降するかを示してい
る。直流作動ランプでは、ナトリウムの分圧がアーク管
の陰極端からアーク管の陽極端まで変わり、ナトリウム
圧力はアーク管の陰極端で最大となる。交流作動か直流
作動かに拘わらず、全圧力、すなわちナトリウムの圧
力、水銀の圧力および始動ガスの圧力の和はアーク管の
長さを通じて一定のままである。たとえば、陰極でのナ
トリウム圧力(Pc)と陽極でのナトリウム圧力(P
a)との比が5であれば、P/Poは陽極端では0.5
となり、陰極では2.5となる。図5によれば、放電の
両端での効率は、ナトリウム圧力が最適値により近くな
る中間部分での効率の約85%となる。したがって、直
流作動のランプは交流作動のランプのように効率的でな
い。しかし、Pc/Paが5より小さくなるようにラン
プを設計すること、CDP値を150、好ましくは13
0より小さく維持すること、そして陰極端でのアマルガ
ムの凝縮を防止し、また陰極端に向かっての電気泳動に
よる駆動作用の結果として空になった陽極端に向かって
の凝縮されたナトリウム蒸気の逆拡散を促進するために
陰極端が陽極端より50°以上、好ましくは60°以上
熱くなるようにすることにより、効率の相対損失を最小
にし、色分離を避けることができる。
【0010】下記の例により、本発明が更に理解されよ
う。下記の例は上記の説明に加えて例示のためのもので
あり、本発明の実施を限定するものではない。 [例]この実験では、ニオブ管が外側に突き出た、5.
5mmの内径を有する、GE社からルカロックス(Lu
calox)の名称で販売されている多結晶アルミナセ
ラミックスのHPSアーク管が図1に示すように作られ
た。アーク室には、25(重量)%のナトリウムと75
(重量)%の水銀のアマルガム25mg、および始動ガ
スとして17トルのキセノンが入っている。25mgの
アマルガムはランプを動作させるために必要な量を超え
ていた。アークギャップは92mmであった。このアー
ク管集合体を真空室の中に置いた。アーク管の各端での
温度は、ヒータとして作用する各端のまわりに巻かれた
ニオブ線によって制御された。このヒータにより、各端
での温度の独立の調整が可能となった。ランプを382
ワット、109ボルト、および3.5アンペアの定常直
流で動作させた。これは、端損失を考慮に入れて、1
1.3ボルト/cmの電界および23ワット/cm2の
管壁負荷に対応する。陽極端での温度が最も低い点が6
29°Cと測定されたとき、ナトリウムの豊富なアマル
ガムは715°Cの温度で陰極端で凝縮し始めることが
見出された。したがって、アーク管の陰極端でアマルガ
ムの凝縮を避けるために必要な最小温度差は86°Cで
あることがわかった。IG/B2 のCDP値は106で
あった。アーク管の各端でのナトリウム圧力は、各端で
の温度およびナトリウム蒸気圧力曲線から決定された。
陰極と陽極でのナトリウム圧力比Pc/Paは4.5と
決定された。
う。下記の例は上記の説明に加えて例示のためのもので
あり、本発明の実施を限定するものではない。 [例]この実験では、ニオブ管が外側に突き出た、5.
5mmの内径を有する、GE社からルカロックス(Lu
calox)の名称で販売されている多結晶アルミナセ
ラミックスのHPSアーク管が図1に示すように作られ
た。アーク室には、25(重量)%のナトリウムと75
(重量)%の水銀のアマルガム25mg、および始動ガ
スとして17トルのキセノンが入っている。25mgの
アマルガムはランプを動作させるために必要な量を超え
ていた。アークギャップは92mmであった。このアー
ク管集合体を真空室の中に置いた。アーク管の各端での
温度は、ヒータとして作用する各端のまわりに巻かれた
ニオブ線によって制御された。このヒータにより、各端
での温度の独立の調整が可能となった。ランプを382
ワット、109ボルト、および3.5アンペアの定常直
流で動作させた。これは、端損失を考慮に入れて、1
1.3ボルト/cmの電界および23ワット/cm2の
管壁負荷に対応する。陽極端での温度が最も低い点が6
29°Cと測定されたとき、ナトリウムの豊富なアマル
ガムは715°Cの温度で陰極端で凝縮し始めることが
見出された。したがって、アーク管の陰極端でアマルガ
ムの凝縮を避けるために必要な最小温度差は86°Cで
あることがわかった。IG/B2 のCDP値は106で
あった。アーク管の各端でのナトリウム圧力は、各端で
の温度およびナトリウム蒸気圧力曲線から決定された。
陰極と陽極でのナトリウム圧力比Pc/Paは4.5と
決定された。
【0011】もう一つの実験では、同じ5.5mmの内
径であるが、アークギャップは3.9cmに過ぎない同
じ型のアーク管で図1に示すようにHPSランプを作っ
た。上記のランプと同様に、余分のアマルガムが確実に
存在するように25(重量)%のナトリウムを含むアマ
ルガム25mgを使用し、12.3ボルト/cmの電界
および20ワット/cm2 の管壁負荷を生じるように1
48ワット、53ボルト、および2.8アンペアの定常
直流でランプを動作させた。陰極端のまわりにニオブの
フォイルを巻いた。その結果、陰極の温度は856°C
となった。陽極端の温度が最も低い点は、(アーク管の
外側に突き出るニオブ管のアマルガムタンクの端で)6
53°Cと測定された。したがって、ランプの動作中、
陰極端は陽極端より203°熱くなり、これにより陰極
端でのアマルガムの凝縮の可能性は除去された。陰極と
陽極でのナトリウム圧力比は2.0であった。これは、
アーク管の各端でのナトリウムのアーク放電放出スペク
トルの中の自己逆転されたナトリウムのD線の最大値相
互の間の波長間隔△λを用いる分光学的な方法を使用し
て決められた。この方法は熟練した当業者には知られて
おり、たとえば、上記のデグルートおよびバン・ブリー
トによる著書の84頁から始まる3.2.1節の「ナト
リウム蒸気圧力」(Sodium Vapour Pr
essure)に記載されている。ランプのCDP値は
36であった。
径であるが、アークギャップは3.9cmに過ぎない同
じ型のアーク管で図1に示すようにHPSランプを作っ
た。上記のランプと同様に、余分のアマルガムが確実に
存在するように25(重量)%のナトリウムを含むアマ
ルガム25mgを使用し、12.3ボルト/cmの電界
および20ワット/cm2 の管壁負荷を生じるように1
48ワット、53ボルト、および2.8アンペアの定常
直流でランプを動作させた。陰極端のまわりにニオブの
フォイルを巻いた。その結果、陰極の温度は856°C
となった。陽極端の温度が最も低い点は、(アーク管の
外側に突き出るニオブ管のアマルガムタンクの端で)6
53°Cと測定された。したがって、ランプの動作中、
陰極端は陽極端より203°熱くなり、これにより陰極
端でのアマルガムの凝縮の可能性は除去された。陰極と
陽極でのナトリウム圧力比は2.0であった。これは、
アーク管の各端でのナトリウムのアーク放電放出スペク
トルの中の自己逆転されたナトリウムのD線の最大値相
互の間の波長間隔△λを用いる分光学的な方法を使用し
て決められた。この方法は熟練した当業者には知られて
おり、たとえば、上記のデグルートおよびバン・ブリー
トによる著書の84頁から始まる3.2.1節の「ナト
リウム蒸気圧力」(Sodium Vapour Pr
essure)に記載されている。ランプのCDP値は
36であった。
【0012】図6はこれらの実験で得られたデータを使
用して、電気泳動駆動パラメータCDPの関数として相
対ナトリウム圧力比Pc/Paをプロットしたものであ
る。もう一つの既知のデータ点のX座標は0であり、Y
座標は1である。これは交流ランプの場合に相当し、こ
の場合、正味の電気泳動駆動力が無く、陰極端と陽極端
でのナトリウム圧力が等しい。三つの点は直線に当ては
まることがわかる。図6からわかるように、ランプの高
効率を維持し、色分離とアーク管の過熱に伴う問題を避
けるためには、CDPが150より小さくなければなら
ない。
用して、電気泳動駆動パラメータCDPの関数として相
対ナトリウム圧力比Pc/Paをプロットしたものであ
る。もう一つの既知のデータ点のX座標は0であり、Y
座標は1である。これは交流ランプの場合に相当し、こ
の場合、正味の電気泳動駆動力が無く、陰極端と陽極端
でのナトリウム圧力が等しい。三つの点は直線に当ては
まることがわかる。図6からわかるように、ランプの高
効率を維持し、色分離とアーク管の過熱に伴う問題を避
けるためには、CDPが150より小さくなければなら
ない。
【図1】本発明の実施に有用なHPSランプの立面図で
ある。
ある。
【図2】図1の陰極端の拡大図である。
【図3】図1の陽極端の拡大図である。
【図4】内部にアマルガムのタンクをそなえた、本発明
で有用なHPSアーク管設計の断面図である。
で有用なHPSアーク管設計の断面図である。
【図5】相対ナトリウム圧力の関数としてHSPランプ
の正規化効率を示すグラフである。
の正規化効率を示すグラフである。
【図6】直流作動のHSPランプについて電気泳動駆動
パラメータの関数として陰極端でのナトリウム圧力と陽
極端でのナトリウム圧力との比をプロットしたグラフで
ある。
パラメータの関数として陰極端でのナトリウム圧力と陽
極端でのナトリウム圧力との比をプロットしたグラフで
ある。
1 HPSランプ 9 アーク管 14 陽極 30 陰極 Pc/Pa 陰極でのナトリウム圧力と陽極でのナトリ
ウム圧力との比
ウム圧力との比
フロントページの続き (72)発明者 ジョン・エイチ・インゴールド アメリカ合衆国、オハイオ州、ブラテナー ル、スイート1308、ブラテナール・パレ ス、1番
Claims (10)
- 【請求項1】 直流作動アルカリ金属蒸気アーク放電ラ
ンプに於いて、細長の光透過性アーク室の中にアルカリ
金属と水銀のアマルガムおよび始動ガスが入っており、
アーク室の各端に電極を封入することにより陽極端およ
び陰極端が形成され、上記ランプの動作中、上記陰極端
の温度が上記陽極端の温度より50°以上高く、陰極で
のアルカリ金属圧力と陽極でのアルカリ金属圧力との比
が5以下であることを特徴とする直流作動アルカリ金属
蒸気アーク放電ランプ。 - 【請求項2】 上記水銀アマルガムに20(重量)%以
上のアルカリ金属が含まれる請求項1記載の直流作動ア
ルカリ金属蒸気アーク放電ランプ。 - 【請求項3】 上記ランプの動作中に存在する余分のア
マルガムが上記陽極の先端より後ろに配置されている請
求項2記載の直流作動アルカリ金属蒸気アーク放電ラン
プ。 - 【請求項4】 CDP値が150より小さい請求項3記
載の直流作動アルカリ金属蒸気アーク放電ランプ。 - 【請求項5】 上記ランプの動作中、上記陰極端の温度
が上記陽極端の温度に比べて60°以上高い請求項4記
載の直流作動アルカリ金属蒸気アーク放電ランプ。 - 【請求項6】 CDP値が130より小さい請求項5記
載の直流作動アルカリ金属蒸気アーク放電ランプ。 - 【請求項7】 セラミックスのアーク管をそなえた請求
項6記載の直流作動アルカリ金属蒸気アーク放電ラン
プ。 - 【請求項8】 上記セラミックスが多結晶アルミナまた
はサファイアよりなる請求項7記載の直流作動アルカリ
金属蒸気アーク放電ランプ。 - 【請求項9】 上記ランプがHPS金属蒸気アーク放電
ランプであり、上記アルカリ金属がナトリウム含有量2
0(重量)%以上のナトリウムである請求項1乃至8の
いずれか1項記載の直流作動アルカリ金属蒸気アーク放
電ランプ。 - 【請求項10】 アルミナのアーク室をそなえた請求項
9記載の直流作動のアルカリ金属蒸気のアーク放電ラン
プ。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US906802 | 1992-06-30 | ||
US07/906,802 US5336968A (en) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | DC operated sodium vapor lamp |
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Family Applications (1)
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JP5154662A Pending JPH0660848A (ja) | 1992-06-30 | 1993-06-25 | 直流作動アルカリ金属蒸気アーク放電ランプ |
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---|---|
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EP (1) | EP0578414A1 (ja) |
JP (1) | JPH0660848A (ja) |
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- 1992-06-30 US US07/906,802 patent/US5336968A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-06-25 JP JP5154662A patent/JPH0660848A/ja active Pending
- 1993-06-28 EP EP93305011A patent/EP0578414A1/en not_active Ceased
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EP0578414A1 (en) | 1994-01-12 |
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Legal Events
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A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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