專利名稱：高強(qiáng)度氣體放電燈用儲(chǔ)備式電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬電光源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于生產(chǎn)高光效長(zhǎng)壽命的高強(qiáng)度氣體放 電燈的電極結(jié)構(gòu)。 技術(shù)背景
決定氣體放電燈的發(fā)光效率和壽命的主要因素為燈的電極性能。高強(qiáng)度氣體放電燈的 電極通常采用鉤桿外繞鎢絲圈的結(jié)構(gòu)，并在鎢圈間隙間填充作為電子發(fā)射材料的氧化物電 子粉。這類電極具有好的電子發(fā)射性能和耐蒸發(fā)能力，其逸出功在1.63ev—2.07ev之間， 缺點(diǎn)是耐離子轟擊的能力和抗中毒能力差，電極熱損耗占燈功率的比例也越大，從而限制 了燈的光效。隨著等燃點(diǎn)時(shí)間的增加，填充在鎢圈之間的優(yōu)先電子發(fā)射材料較快地?fù)p耗， 使電極的發(fā)射性能也較快地下降。這樣既使管壓較快地上升，也使光衰增大，從而限制了 燈的壽命(220V電網(wǎng)電壓下，管壓降升至160伏左右等就會(huì)自動(dòng)熄滅)。高強(qiáng)度氣體放電 燈的另一類電極采用釷鎢或純鎢，其缺點(diǎn)是逸出功大，啟動(dòng)條件高，燈的光效和壽命也較 差。
因此，研制具有更低電極發(fā)熱損耗功率和具有更穩(wěn)定電子發(fā)射性能的新型電極，就可 提高燈的光效和壽命，從而達(dá)到節(jié)能和節(jié)材的雙重效果。這無(wú)疑對(duì)我國(guó)建立節(jié)約型社會(huì)具 有重大意義。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提出一種可提高光效和壽命指標(biāo)的用于高強(qiáng)度氣體放電燈的 儲(chǔ)備式電極。
本實(shí)用新型提出的高強(qiáng)度氣體放電燈的儲(chǔ)備式電極，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。它由鎢桿1
和多元稀土氧化物和鎢粉混合而成的圓柱型合成體2組成；鎢桿1位于圓柱型合成體2中
心，其一端作電連接用，另一端伸出圓柱型合成體作放電電弧的終端。中心鎢桿l伸出圓
柱型合成體的長(zhǎng)度為0. 2mm-4. Omm范圍內(nèi)，其直徑在0. 15mm-5. Omm范圍內(nèi)；圓柱型合成 體(2)的直徑為lmm-15ram，長(zhǎng)度為1. 5mm-15腿。具體數(shù)值根據(jù)燈的不同功率而決定。
在本實(shí)用新型中，多元合成體由下列元素和氧化物組成
W:其重量比在70%—95%之間；
YA:其重量比在O. 5%—5. 0%之間；
La203:其重量比在O. 3%—3. 0%之間；Gd203:其重量比在O. 3%—3.0%之間； Dy203:其重量比在0. 5%—5. 0%之間。 總量滿足100%。
將上述比例的多元混合物充分混合后，并加入適量的固化劑和粘結(jié)劑，壓制成型，插 入鎢桿，并經(jīng)素?zé)コ辰Y(jié)劑，再經(jīng)1500-170(TC高溫?zé)Y(jié)1-2小時(shí)，即得本實(shí)用新型 的稀土類儲(chǔ)備式電極。這里的固化劑為氧化鋁或氧化硅等。粘結(jié)劑為通常用有機(jī)粘結(jié)劑。
上述組份中的稀土類氧化物不僅具有優(yōu)越的電子發(fā)射能力，其抗中毒性和耐離子轟擊 的能力均大大優(yōu)于堿土氧化物電極，而且其逸出功更低(lev—1.2ev)，具有更好的電極 起弧性能和更低的電極熱損耗，特別是燈的管壓隨燃點(diǎn)時(shí)間的穩(wěn)定性得到了極大的改善。 壓制式圓柱型的電子發(fā)射體可源源不斷地將氧化物分解形成的發(fā)射物質(zhì)(金屬)遷移到電 極頭部表面，以補(bǔ)充電弧終端所在電極表面的損失，具有電子發(fā)射材料的儲(chǔ)備功能。
進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的稀土類儲(chǔ)備式電極，可用于50瓦一2000瓦高壓鈉燈的制造。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)l位中心鎢桿，2為儲(chǔ)備式多元合成體，3為鎢桿深處合成體的長(zhǎng)度。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
采用圖l所示的電極結(jié)構(gòu)，鎢桿直徑0.2誦，長(zhǎng)4.5mm，鎢桿伸出圓柱型合成體lmm; 圓柱型合成體長(zhǎng)》15mm，直徑為1.2mm，圓柱型合成體2的組成成分的重量配比如下W: 95%， Y203: 2.0%， La203: 1%， G線:0.5%， Dy203: 1.5%。制備時(shí)，加入適量固化劑氧化鋁 和粘結(jié)劑石蠟，壓制成型，插入鎢桿后經(jīng)70(TC-90(TC素?zé)?0-30分鐘，然后在1700度高 溫下燒結(jié)1.5小時(shí)，即得本發(fā)明的儲(chǔ)備式電極?？捎米?0W高壓鈉燈的電極。該高壓鈉燈 的制造參數(shù)與傳統(tǒng)型的基本一致，啟動(dòng)方法也與常用的相同。經(jīng)測(cè)試，該燈的光通量為3800 流明，比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值(3400流明)高出11.7%;經(jīng)4000小時(shí)的燃點(diǎn)，燈的管壓降僅上升5 伏，光維持率》96%，由此可知燈的壽命將比傳統(tǒng)電極的延長(zhǎng)2倍以上。 實(shí)施例2:
采用圖1所示的電極結(jié)構(gòu)，鎢桿1直徑0.8mm，長(zhǎng)9mm，鎢桿1伸出圓柱型合成體2 的一端1. 5mni;合成體2長(zhǎng)5mra，直徑為3mm。圓柱型合成體2的組成成分的重量配比如下 W: 90%， GdA: 3%， LaA: 2.0%， Dy203: 2.5%， Y20:!: 2.5%。制備時(shí)，加入適量固化劑氧 化鋁和粘結(jié)劑石蠟，壓制成型并同樣插入鎢桿后，插入鎢桿后經(jīng)70CTC-90(TC素?zé)?0分鐘， 然后在1700度高溫下燒結(jié)2小時(shí)，即得本發(fā)明的儲(chǔ)備式電極。可用作250W高壓鈉燈的電極，除充入更高的氙氣壓力外，其它制造參數(shù)與傳統(tǒng)型的基本相同，該燈的啟動(dòng)電壓為 180V,光通量為33108流明，比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)值(25000流明)高出32. 4%;經(jīng)5000小時(shí)的燃 點(diǎn)，燈的管壓降僅上升3伏，光通量卻略有上升，由此可知燈的壽命將比傳統(tǒng)電極的延長(zhǎng) 2倍以上。 實(shí)施例3:
采用圖1所示的電極結(jié)構(gòu)，鎢桿1直徑1. 2mm，長(zhǎng)10mm，鎢桿1伸出圓柱型合成體2 的一端2mm;圓柱型合成體2長(zhǎng)10mm，直徑為6,。圓柱型合成體2的組成成分的重量配 比如下W: 93%， Gd203: 1.0%， LaA: 1.5%， Dy20:1: 2.5%， Y203: 2%。制備時(shí)，加入適量 固化劑氧化鋁和粘結(jié)劑石蠟，壓制成型并同樣插入鎢桿后，插入鎢桿后經(jīng)70(TC-90(TC素 燒20分鐘，然后在1750度高溫下燒結(jié)3小時(shí)。用此電極制造的400W金屬鹵化物燈，其 管壓上升速率僅為每千小時(shí)1.2伏，估計(jì)壽命可提高2倍以上，光效也比傳統(tǒng)的釷鎢電極 的高出5.6%。
權(quán)利要求1、一種高強(qiáng)度氣體放電燈用儲(chǔ)備式電極，其特征在于由鎢桿(1)和圓柱型合成體(2)組成；鎢桿(1)位于圓柱型合成體(2)的中心，其一端作電連接用，另一端伸出圓柱型合成體作放電電弧的終端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)備式電極，其特征在于用作電弧終端的中心鉤桿(1)伸 出圓柱型合成體的長(zhǎng)度為0. 2mm-4. Oram,其直徑為0.15mm-5.0咖；圓柱型合成體(2)的 直徑為lmm-15咖,長(zhǎng)度為1. 5mm-15mm。
專利摘要本實(shí)用新型屬電光源技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高強(qiáng)度氣體放電燈用儲(chǔ)備式電極。該電極的結(jié)構(gòu)由中心鎢桿和外圍的稀土氧化物多元合成燒結(jié)體組成，中心鎢桿的一端伸出圓柱型合成體一定長(zhǎng)度，作為放電電弧的終端，另一端作電連接用；圓柱型合成體由組份鎢和稀土氧化物Dy₂O₃、Y₂O₃、La₂O₃、Gd₂O₃按適當(dāng)?shù)闹亓颗浔冉M成。該電極具有發(fā)射電流大、抗中毒性好、逸出功低、耐離子轟擊和長(zhǎng)期穩(wěn)定輸送電子發(fā)射物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。用此電極制備的金屬鹵化物燈、高壓鈉燈或高壓汞燈與傳統(tǒng)型電極的高強(qiáng)度氣體放電燈相比，其啟動(dòng)條件明顯下降，且電極熱損耗更小、光維持性更好，特別是燈的壽命可延長(zhǎng)2倍以上，具有顯著的節(jié)能和節(jié)材的效果。
文檔編號(hào)H01J61/04GK201238027SQ20082005843
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者孫建康, 施振家, 諸定昌 申請(qǐng)人:上海羅曼電光源有限公司;復(fù)旦大學(xué);上海歐浦科技發(fā)展有限公司