专利名称:低压水银蒸气放电灯的制作方法
本发明是关于低压水银蒸汽放电灯，它包含一个真空密封的放电管，在灯泡工作期间，管内呈现放电现象，只要放电管含有少量的合金，它和水银构成汞合金。从US-PS4，157，485(PHN8057)已熟悉这种灯泡。
在已知的灯泡中，由于放电管内存在汞合金，在灯泡工作期间，在宽带温度范围内，管内的水银蒸汽压稳定在6.10-3托附近。在这种数值情况下，灯泡具有最高转换效率-将供给灯泡的电能转换成紫外线辐射能。假如过分地增加供给灯泡的电能，或假如灯泡工作在具有相当高的环境温度情况下，灯泡的光线输出几乎不下降。在已知的灯泡中，放电管含有一种合金，它和水银构成汞合金，例如含有水银、铟和铋的汞合金。
虽然，在一个含有上文提到的汞合金的灯泡中，在宽带温度范围内，可以获得一个稳定蒸汽压，已经发现，特别对于填充稠密和具有直径很小的管状放电管的灯泡，在工作期间，水银蒸汽压的稳定值太低，不能获得最佳效率和最大可能的光线输出。此外，已经发现，当放电管的汞合金部分的温度在100℃至120℃之间，水银蒸汽压低于开头提到的6.10-3托的数值，这是不利的，特别是对于那种小型的低压放电灯，其中，玻璃壳围绕着管状放电管，而且在工作期间，放电管内的温度处于这种范围内。
本发明的目的是提供一种避免上述缺点的低压水银蒸汽放电灯。
按照本发明，在开头提到的那种类型的低压水银蒸汽放电灯的特征是在放电管内构成汞合金的合金由铋、铅和银组成。
借助于这种和水银构成汞合金的合金，在灯泡工作期间，在宽带温度范围内，水银蒸汽压稳定在11.10-3托附近。已经发现，一个备有相当小内径的管状放电管(例如10mm，像2型低压水银蒸汽放电灯的放电管)的灯泡，在这样的蒸汽压力下，有最佳光线输出。此外还发现，即使在相当低的环境温度下，放电管的水银蒸汽压具有如此的数值，以致灯泡迅速点燃。已经发现，放电管内汞合金区的温度处于约70℃至150℃时，本发明的灯泡有最佳光线输出。
在放电管中，与合金构成汞合金的水银的含量在很大程度上决定水银蒸汽压的稳定值。令人满意的铋、铅和银的原子总数与水银的原子数之比处于94∶6和99∶1之间。已经发现，采用含有高水银成分的汞合金，为了最佳效率，在放电管中的水银蒸汽压的稳定值相当高。在水银成分少于1%的情况，就会得不到足够稳定的水银蒸汽压。因为，例如，水银粘在放电管的壁上。
在放电管内全部采用汞合金是可能的。然而，另一方面，只要与剩余的部分隔开，采用水银是可能的。这样，水银可被精确地测定(例如，见GB-PS1，267，175)铋、铅和银的合金牢靠地放置在放电管中相当冷的部位。在实际方案中合金位于排气管的内壁，它和放电管的空间是畅通的。
本发明适用于不同种类的低压水银蒸汽放电灯。本发明特别适用于上述的。2.型低压水银蒸汽放电灯，在一端备有灯帽，用于替代一般照明用的白炽灯。本发明有助于稳定无极水银放电灯中放电管内的水银蒸汽压。
参考附图，可以较全面地描述这项发明。在附图中图1以图解形式显示本发明的低压水银蒸汽放电灯的具体形式，部分是截面图，部分是正视图。
图2表示水银蒸汽压的温度曲线，压力值是用对数绘制的，分别针对纯水银，铟、铋和水银组成的汞合金和铟、铅和水银组成的汞合金。
图3表示Bi-pb-Ag的三元图，按照本发明，组成汞合金的优选成分处在图中的四边形ABCD中。
在图1中的灯泡有一个玻璃灯壳1，这个灯壳的外壁备有图案式的肋条，因此在工作时，灯泡有均匀的亮度。在灯壳内装有真空密封的管状的放电管2，弯成钩状，在端部备有电极3和4，在灯泡工作期间，它们之间保持着放电。放电管内壁镀有发光层。此灯泡还备有电气稳定镇流器6、起动器7和锥形灯罩8，它最好由合成材料组成。灯罩装在备有安迪生灯帽9的颈部，利用它可将灯泡旋入白炽灯的灯头。
放电管的排气管的内壁有200mg由铋、铅和银组成的合金11。原子数之比，Bi∶pb∶Ag，应优选在Bi-pb-Ag三元图(图3)上的四边形ABCD内。四边形各顶点的成份是A-Bi93%，pb2%，Ag5%;B-Bi35%，pb60%，Ag5%;C-Bi35%，pb35%，Ag30%;D-Bi68%，pb2%，Ag30%。因而，在宽带温度范围内有强光线输出。在上述实际方案中，Bi∶pb∶Ag的比值约为63∶22∶15(原子数)，用E标示这个点。此外，放电管含有6mg的水银。在汞合金中，铋、铅和银的原子总数与水银原子数之比是93∶3。由于合金在放电管内(在排气管内)处在冷区，在工作条件下，在放电管内水银蒸汽压的稳定性是良好的。
在图2中，曲线A表示使用纯水银时，水银蒸汽压的温度函数的变化。曲线B表示使用铋、铟和银组成的汞合金时的水银蒸汽压(作为汞合金温度的函数)，原子数之比，Bi∶In∶Hg，是51∶46∶3。最后，曲线C表示使用本发明的汞合金成份时水银蒸汽压的变化，原子数之比是Bi∶pb∶Ag∶Hg＝53∶24∶20∶3。
从图形可以看出，在具有本发明(曲线C)的汞合金的放电管中，在宽带温度范围内，水银蒸汽压是稳定的。蒸汽压的数值约为11.10-3mmHg。在这样的蒸汽压力下，一个含有相当小直径的放电管的灯泡，如图1，有最佳光线输出。与曲线B比较，上述温度范围稍微向右向上移动。从曲线C的变化还可以看出，在汞合金处的温度约为110℃时，在放电管内的水银蒸汽压将近11.10-3托，在这样的蒸汽压力下，灯泡的光线输出最高。从曲线B的变化可以看出，在110℃处，水银蒸汽压却好相当低，导致光线的输出相当低。从曲线C的变化还可看出，在室温情况下，水银蒸汽压稍低于纯水银的蒸汽压(曲线A)。本发明的灯泡很容易点燃，为了进一步改进点燃过程，在一种具体方案中，在很靠近电极的线圈形灯丝处，备上辅助汞合金(图中未画出)，在灯泡接通后，这样的汞合金(例如，由铟和水银组成)的温度直接受电极温度的影响，大量的水银迅速地从辅助汞合金中释放出来。
在上述灯泡的实际方案中，管状放电管的总长约36cm，而内径约10mm，汞合金11含有200mg铋、铅和银的合金(原子数之比55∶25∶20)和6mg水银。
灯泡的光线输出是600lm，放电管还含有大量氩(压力3托)，放电管内壁有由两种磷光粉混合成的发光涂层，即绿色发光的铽激发的铈镁铝酸盐和红色发光的三价铕激发的氧化钇。灯泡的功率(包括镇流器)约为18W(220V，AC)。
权利要求
1.低压水银蒸汽放电灯包含有一个真空密封的放电管，在灯泡工作期间，管内呈现放电现象，只要这个放电管含有少量的合金，它和水银构成汞合金。它的特征是，合金由铋、铅和银组成。
2.根据权项1，低压水银蒸汽放电灯的特征是铋、铅和银的总原子数与水银原子数之比处在94∶6和99∶1之间。
3.根据权项1或2，低压水银蒸汽放电灯的特征是铋、铅和银的原子数的相互之比位于Bi-pb-Ag三元图中的四边形ABCD内。它的顶点A-Bi93%，pb2%，Ag5%;B-Bi35%，pb60%，Ag5%;C-Bi35%，pb35%，Ag30%;D-Bi68%，pb2%，Ag30%。
4.根据权项1、2或3，低压水银蒸汽放电灯的特征是，铋、铅和银的原子数的相互之比在比值63∶22∶15附近。
5.根据权项1、2、3或4，低压水银蒸汽放电灯的特征是构成汞合金的合金位于排气管的内壁。
专利摘要
低压水银蒸气放电灯包含有一个真空密封的放电管(2)。在灯泡工作期间，管内呈现放电，只要这个放电管含有少量的合金(11)，它和水银构成汞合金。此合金由铋、铅和银组成。
文档编号H01J61/18GK85101887SQ85101887
公开日1987年1月17日 申请日期1985年4月1日
发明者维里其 申请人:菲利浦光灯制造公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan